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“數學界的無冕之王”——戴維·希爾伯特

“數學界的無冕之王”——戴維·希爾伯特

在159年前,1862年1月23日,D.Hilbert出生

希爾伯特(D.Hilbert,1862.1.23一l943.2.14)是德國數學家。生于東普魯士的哥尼斯堡(現今加裡甯格勒)。他的祖父、父親都是法官,母親受過良好的教育,對哲學、天文學和數學很感興趣。哥尼斯堡有着良好的文化傳統,著名哲學家、天文學家康德(I.Kant)終生工作在這裡。康德的科學聲望和哲學思想,對希爾伯特從小就産生了深刻影響。為了紀念康德,哥尼斯堡人在克奈芳福島上的哥尼斯堡大教堂附近樹立了他的半身塑像。每到10月22日康德誕辰這一天,地下聖堂對公衆開放:有此機會,和别人的家長一樣,小希爾伯特的母親總是喜歡帶着、自己的孩子去康德墓地,瞻仰康德的塑像。他認真聽母親講述康德的科學成就和鐵事,尤其是喜歡康德的名言:“世上最奇妙的是我頭上的燦爛星空和我内心的道德準則。”康德的嚴謹治學精神和巨大聲譽,使希爾伯特從小就受到了熱愛科學的熏陶。

童年時代的希爾伯特并沒有表現出什麼特殊的數學天才。他8歲上了皇家腓特烈預科學校的初級部。這所學校雖然曆史較長,在哥尼斯堡名聲極好,但課程的設定比較保守,初級部以語言文學為主,主要是閱讀和書寫日耳曼語及羅巴語,分析簡單的句子和一些聖經故事,數學知識少得可憐。在預科學校的最後一年,希爾伯特轉到了威廉學校。這所學校很重視數學和自然科學課程,甚至讨論幾何學的某些新進展。希爾伯特十分喜歡這所學校,特别是用心學習數學,成績迅速提高。畢業時證書量後的評語是:“他對數學表現出極強烈的興趣,而且了解深刻,他用非常好的方法掌握了老師講授的内容,并能有把握地、靈活地應用它們”。

“數學界的無冕之王”——戴維·希爾伯特

預科學校畢業後,父親執意要他學法律,他卻不顧父親的反對報名攻讀數學。把人生獻給數學,已成為他奮鬥的目标。1880年秋,18歲的希爾伯特考入哥尼斯堡大學哲學系,當時數學專業設在哲學系。在大學期間,他把全部精力都放在數學上。著名數學家韋伯(H.Weber)是他的老師,對他的影響很大,他從韋伯那兒學習了數論、函數論,還參加了韋伯組織的不變量理論的讨論班。在以後的10年裡,不變量理論一直是他攻關的主要目标。希爾伯特的博士論文是在著名數學家林德曼(F.Lindemann)的指導下完成的。起初,他想去研究連分數的一種推廣,林德曼告誡他雅可比早就完成了這項工作。在林德曼建議下,希爾伯特選擇了不變量論中的問題:關于某些代數形式的不變性質。這篇論文作得很出色,受到林德曼的高度評價。1885年2月7日,希爾伯特通過答辯正式被授予哲學博士學位。他以優異的學業成績留校任教,以後的日子則是學術地位不斷上升。1886年7月獲講師資格,1892年10月晉升為副教授,1893年晉升為教授。1895年,經著名數學家克萊因(C.F.K1ein)推薦,希爾伯特到哥丁根大學任教授,由此開始了他科學研究的黃金時代。

由于希爾伯特的活動使哥丁根大學成了20世紀30年代世界主要數學研究中心之一。他創立了一個學派,對現代數學的發展産生很大的影響。1913年希爾伯特被選為柏林科學院通訊院士,1928年被選為英國皇家學會會員。希爾伯特生前就赢得了巨大聲譽。他去世以後,他的科學成就和科學精神仍然影響着新一代的數學家。他的學生、美國著名數學家庫朗(R.CoLIrant)在1969年回顧希爾伯特一生的工作時指出:“大衛·希爾伯特是他那個時代真正偉大的數學家之一。他的工作和他從事科學事業的那種感人品格,—直深深地影響着數學科學的發展,今天也依然如此。作為一個數學思想家,他眼力深邃、精力充沛、富于獨創;他多才多藝、興趣廣泛;這一切使他成為許多數學領域的開拓者。他确是個出類拔萃的人物:深深地埋頭于他的工作,把一切獻給他的科學。他又是最好的教師和領頭人:待人豁達開朗,誨人不倦,有一股不達目的絕不罷休的勁頭。”

“數學界的無冕之王”——戴維·希爾伯特

希爾伯特的科學成果涉及到不變量理論、代數數論、數學分析、積分方程論、幾何基礎、數學基礎論等數學領域。打開現代數學的版圖,幾乎到處可以看到以他的名字命名的概念、術語、定理和公式:希爾伯特曲線,希爾伯特方體,希爾伯特空間,實希爾伯特空間,複希爾伯特空間,準希爾伯特空間,可列希爾伯特空間,希爾伯待不等式,希爾伯特變換,希爾伯特多項式,希爾伯特子群,希爾伯特模群。希爾伯特模形式,希爾伯待函數,希爾伯特概型,希爾伯持不變積分,希爾伯特特征函數,希爾伯特範數剩餘符号,希爾伯特合系定理,希爾伯持基定理,希爾伯特零點定理,希爾伯特不可約性定理,希爾伯特公理,希爾伯特綱領,等等。

“數學界的無冕之王”——戴維·希爾伯特

希爾伯特的全部論著收集、整理在《希爾伯特全集》(3卷本,1932一l935年)。其代表著作主要有:《論相對阿貝爾域理論》(1898年),《幾何基礎》(1899年),《論邏輯及算術》(1904年),《線性積分方程一般理論的原理》(1912年),《實體學基礎注記》(1915年),《公理化思想》(1917年),《數學的新基礎:第一篇》(1922年);《論無限》(1925年),《數學基礎》(1927年),《數學基礎問題》(1928年),《理論邏輯綱要》(與阿克曼合著,1928年),《初等數論基礎》(1930年),《邏輯及對自然的認識》(1930年),《排中律的證明》(1931年),《數學基礎1》(與貝爾納斯合著,1934年),《數學基礎2》(與貝爾納斯合著,1939年)等。此外,他在1897年德國數學會上的《數論報告》,以及1990年巴黎國際數學家代表大會上的報告《數學問題》,也是具有重要學術價值的珍貴曆史文獻。

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