Kvaternioner og rotationer - og en fjerde gimbal til jul

Beskrivelse af aktiviteten: 105 timer og 30 sekunder inde i Apollo 11 missionen, to timer efter Armstrong og Aldrin var landet på månen med The Eagle, sagde Mike Collins (som var blevet i Columbia) til Houston: "How about sending me a fourth gimbal for Christmas."

Han havde været tæt på "gimbal lock" og ønskede sig kvaternioner - en fjerde koordinat til rotationer. Computerspilsprogrammører bruger kvaternioner, når de skal beskrive rotationer; det er m.a.o. et topmoderne anvendelsesområde for matematik, der var gået lidt af mode.

Karakter af besøgets indhold: Foredrag og opgaveregning.

Faglig relevans: Matematik.

Nøgleord: Rotationer beskrevet med vinkler og retning. Trigonometri. Kvaternioner.

Forventet niveau: 3g A-niveau

Forberedelse og praktiske forhold: Hvis eleverne har hørt om komplekse tal inden, vil foredraget tage udgangspunkt i dette. Ellers er forudsætningerne primært noget matematisk modenhed som opnås på 3g A-niveau.

Udbytte: Nye idéer og spørgsmål. Mulighed for anvendelse i spilprogrammering efterfølgende.  Matematikhistorisk perspektiv – Hamilton og kvaternioner.

Maks. antal personer:Hvis der er lærere, som kan hjælpe med opgaver, er 50-100 ok. Ellers maks 30.

Tidspunkter for besøget: Aftales med kontaktperson.

Besøgets varighed: 2-4 timer alt efter, om der ønskes opgaveregning.

Mødested: Aftales med kontaktperson.

Krav til lokaler: Der skal bruges en projekter og tavle/whiteboard i lokalet. 

Forelæser: Lektor og ph.d. Lisbeth Fajstrup, Institut for Matematiske Fag.

Kontaktperson: gymnasieportalen@adm.aau.dk  - Der kan i visse geografiske tilfælde være situationer, hvor vi vil have svært ved at nå alle. Men skriv endelig til os, så vil vi se på, om vi kan arrangere et besøg hos jer.

Detaljeret beskrivelse / Bilag:

Matematikbloggen: http://blog.math.aau.dk/2016/03/11/hvorfor-er-der-kvaternioner-i-mit-computerspil/ NASA https://www.hq.nasa.gov/alsj/gimbals.html  og http://apollo11.spacelog.org/04:08:59:35/#log-line-377975