國(guó)內(nèi)外著名數(shù)學(xué)家的故事
不同的數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)的確切范圍和定義有一系列的看法。今天小編在這給大家整理了數(shù)學(xué)家的故事大全,接下來(lái)隨著小編一起來(lái)看看吧!
數(shù)學(xué)家的故事(一)
吳文俊(Wentsun WU),男,1919年5月12日生于上海,1940年畢業(yè)于交通大學(xué),1949年獲法國(guó)國(guó)家博士學(xué)位。世界著名數(shù)學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員、名譽(yù)所長(zhǎng),中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)。中國(guó)數(shù)學(xué)機(jī)械化研究的創(chuàng)始人之一,現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所名譽(yù)所長(zhǎng)、研究員,中國(guó)科學(xué)院院士,第三世界科學(xué)院院士;曾任中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)(1985-1987),中國(guó)科學(xué)院數(shù)理學(xué)部主任(1992-1994),全國(guó)政協(xié)委員、常委(1979-1998)。
他在拓?fù)鋵W(xué)、自動(dòng)推理、機(jī)器證明、代數(shù)幾何、中國(guó)數(shù)學(xué)史、對(duì)策論等研究領(lǐng)域均有杰出的貢獻(xiàn),在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù)。他在拓?fù)鋵W(xué)的示性類、示嵌類的研究方面取得一系列重要成果,是拓?fù)鋵W(xué)中的奠基性工作并有許多重要應(yīng)用。他的“吳方法”在國(guó)際機(jī)器證明領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響,有廣泛重要的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)前國(guó)際流行的主要符號(hào)計(jì)算軟件都實(shí)現(xiàn)了吳文俊教授的算法。
曾獲得首屆國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(1956)、中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(jiǎng)(1979)、第三世界科學(xué)院數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(1990)、陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎(jiǎng)(1993)、首屆香港求是科技基金會(huì)杰出科學(xué)家獎(jiǎng)(1994)、Herbrand自動(dòng)推理杰出成就獎(jiǎng)(1997)、首屆國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(2000)、第三屆邵逸夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)(2006)。
吳文俊在數(shù)學(xué)上作出了許多重大的貢獻(xiàn)。
◆拓?fù)鋵W(xué)方面,在示性類、示嵌類等領(lǐng)域獲得一系列成果,還得到了許多著名的公式,指出了這些理論和方法的廣泛應(yīng)用。他還在拓?fù)洳蛔兞?、代?shù)流形等問(wèn)題上有創(chuàng)造性工作。1956年吳文俊因在拓?fù)鋵W(xué)中的示性類和示嵌類方面的卓越成就獲中國(guó)自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獲。
◆數(shù)學(xué)機(jī)械化或機(jī)器證明方面,從初等幾何著手,在計(jì)算機(jī)上證明了一類高難度的定理,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了一些新定理,進(jìn)一步探討了微分幾何的定理證明。提出了利用機(jī)器證明與發(fā)現(xiàn)幾何定理的新方法。這項(xiàng)工作為數(shù)學(xué)研究開(kāi)辟了一個(gè)新的領(lǐng)域,將對(duì)數(shù)學(xué)的革命產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。1978年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)重大科技成果獎(jiǎng)。
◆中國(guó)數(shù)學(xué)史方面,吳文俊認(rèn)為中國(guó)古代數(shù)學(xué)的特點(diǎn)是:從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),經(jīng)過(guò)分析提高,再抽象出一般的原理、原則和方法,最終達(dá)到解決一大類問(wèn)題的目的。他對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)在數(shù)論、代數(shù)、幾何等方面的成就也提出了精辟的見(jiàn)解。
數(shù)學(xué)家的故事(二)
阿基米德
(公元前287年—公元前212年),偉大的古希臘哲學(xué)家、百科式科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家,靜態(tài)力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人,并且享有“力學(xué)之父”的美稱,阿基米德和高斯、牛頓并列為世界三大數(shù)學(xué)家。[1]阿基米德曾說(shuō)過(guò):“給我一個(gè)支點(diǎn),我就能撬起整個(gè)地球?!?阿基米德確立了靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的基本原理。給出許多求幾何圖形重心,包括由一拋物線和其網(wǎng)平行弦線所圍成圖形的重心的方法。阿基米德證明物體在液體中所受浮力等于它所排開(kāi)液體的重量,這一結(jié)果后被稱為阿基米德原理。他還給出正拋物旋轉(zhuǎn)體浮在液體中平衡穩(wěn)定的判據(jù)。阿基米德發(fā)明的機(jī)械有引水用的水螺旋,能牽動(dòng)滿載大船的杠桿滑輪機(jī)械,能說(shuō)明日食,月食現(xiàn)象的地球-月球-太陽(yáng)運(yùn)行模型。但他認(rèn)為機(jī)械發(fā)明比純數(shù)學(xué)低級(jí),因而沒(méi)寫(xiě)這方面的著作。阿基米德還采用不斷分割法求橢球體、旋轉(zhuǎn)拋物體等的體積,這種方法已具有積分計(jì)算的雛形。他出生于貴族,與敘拉古的赫農(nóng)王(King Hieron)有親戚關(guān)系,家庭十分富有。阿基米德的父親是天文學(xué)家兼數(shù)學(xué)家,學(xué)識(shí)淵博,為人謙遜。阿基米德的意思是大思想家,阿基米德受家庭的影響,從小就對(duì)數(shù)學(xué)、天文學(xué)特別是古希臘的幾何學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
阿基米德出生時(shí),在當(dāng)時(shí)古希臘的輝煌文化已經(jīng)逐漸衰退,經(jīng)濟(jì)、文化中心逐漸轉(zhuǎn)移到埃及的亞歷山大城;但是另一方面,意大利半島上新興的羅馬共和國(guó),也正不斷的擴(kuò)張勢(shì)力;北非也有新的國(guó)家迦太基興起。阿基米德就是生長(zhǎng)在這種新舊勢(shì)力交替的時(shí)代,而敘拉古城也就成為許多勢(shì)力的角斗場(chǎng)所。 求學(xué)經(jīng)歷 公元前267年,也就是阿基米德十一歲時(shí),阿基米德被父親送到埃及的亞歷山大城跟隨歐幾里得的學(xué)生埃拉托塞和卡農(nóng)學(xué)習(xí)。亞歷山大城位于尼羅河口,是當(dāng)時(shí)世界的知識(shí)、文化貿(mào)易中心,學(xué)者云集,人才薈萃,被世人譽(yù)為“智慧之都”。舉凡文學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)、醫(yī)學(xué)的研究都很發(fā)達(dá)。 阿基米德在亞歷山大跟隨過(guò)許多著名的數(shù)學(xué)家學(xué)習(xí),包括有名的幾何學(xué)大師—?dú)W幾里德,阿基米德在這里學(xué)習(xí)和生活了許多年,他兼收并蓄了東方和古希臘的優(yōu)秀文化遺產(chǎn),對(duì)其后的科學(xué)生涯中作出了重大的影響,奠定了阿基米德日后從事科學(xué)研究的基礎(chǔ)。
個(gè)人成就
浮力原理 浮力原理簡(jiǎn)述:物體在液體中所獲得的浮力,等于它所排出液體的重量,即:F=G(式中F為物體所受浮力,G為物體排開(kāi)液體所受重力)。該式變形可得 (式中ρ為被排開(kāi)液體密度,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,V為排開(kāi)液體體積) 數(shù)學(xué)內(nèi)容 《論球和圓柱》 阿基米德從定義和公理出發(fā),推出圓和圓柱面積體積50多個(gè)命題,思想蘊(yùn)含微積分。 《圓的度量》 求得圓周率π為22 分之7>π>223分之71。 還證明了圓面積等于圓周長(zhǎng)為底,半徑為高的等腰三角形的面積。
《拋物線求積法》 研究了曲線圖形求積的問(wèn)題。 《論螺線》 明確螺線的定義,以及對(duì)螺線的計(jì)算方法。 導(dǎo)出幾何級(jí)數(shù)和算數(shù)級(jí)數(shù)求和的幾何方法。 《論錐型體與球型體》 確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉(zhuǎn)而成的錐形體體積,以及橢圓繞其長(zhǎng)軸和軸旋轉(zhuǎn)而成的球形體體積。 《數(shù)沙者》 專講計(jì)算方法和計(jì)算理論的一本著作。建立了新的量級(jí)計(jì)數(shù)法,確定新的單位,提出表示任何大量計(jì)數(shù)的方法。 人物評(píng)價(jià) 阿基米德對(duì)數(shù)學(xué)和物理的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),為社會(huì)進(jìn)步和人類發(fā)展做出了不可磨滅的影響,即使牛頓和愛(ài)因斯坦也都曾從他身上汲取過(guò)智慧和靈感,他是“理論天才與實(shí)驗(yàn)天才合于一人的理想化身”,文藝復(fù)興時(shí)期的達(dá)芬奇和伽利略等人都拿他來(lái)做自己的楷模
數(shù)學(xué)家的故事(三)
1.趙爽,三國(guó)時(shí)期東吳的數(shù)學(xué)家。曾注《周髀算經(jīng)》,《周髀算經(jīng)注》中有一篇《勾股圓方圖注》全文五百余字,并附有數(shù)幅插圖(已失傳),這篇注文簡(jiǎn)練地總結(jié)了東漢時(shí)期勾股算術(shù)的重要成果,最早給出并證明了有關(guān)勾股弦三邊及其和、差關(guān)系的二十多個(gè)命題,他的證明主要是依據(jù)幾何圖形面積的換算關(guān)系。
2.朱世杰(公元1300年前后)朱世杰數(shù)學(xué)代表作有《算學(xué)啟蒙》(1299)和《四元玉鑒》(1303)。
3.祖暅,祖沖之之子,同其父祖沖之一起圓滿解決了球面積的計(jì)算問(wèn)題,得到正確的體積公式?,F(xiàn)行教材中著名的“祖暅原理”,在公元五世紀(jì)可謂祖暅對(duì)世界杰出的貢獻(xiàn)。
4.祖沖之(429-500),中國(guó)南北朝時(shí)代南朝數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家。他的最杰出貢獻(xiàn)是求得相當(dāng)精確的圓周率。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的艱苦研究,他計(jì)算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學(xué)家。
5.楊輝,字謙光,錢塘(今杭州)人,中國(guó)古代數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家,生平履歷不詳。(一)主要著述
《詳解九章算法》,《日用算法》,《乘除通變本末》,《田畝比類乘除捷法》,《續(xù)古摘奇算法》,其中后三種為楊輝后期所著,一般稱之為《楊輝算法》。
6.熊慶來(lái)(1893—1969),字迪之,云南彌勒人,他是中國(guó)近代數(shù)學(xué)研究和教育的奠基人。
7.許寶騄(19l0.9.10一1970.12.18)是中國(guó)數(shù)學(xué)家,生卒于北京.許寶騄是中國(guó)概率統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)享有國(guó)際聲譽(yù)的第一位數(shù)學(xué)家。他的主要工作是在數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論兩個(gè)方面。
8.徐光啟(公元1562—1633年)字子先,編寫(xiě)了著名的《農(nóng)政全書(shū)》。《幾何原本》是我國(guó)最早第一部自拉丁文譯來(lái)的數(shù)學(xué)著作還有《數(shù)理精蘊(yùn)》。
9.吳學(xué)謀是中國(guó)數(shù)學(xué)家,生于廣西柳州。
10.汪萊(1768一1813),是中國(guó)古代數(shù)學(xué)家,《參兩算經(jīng)》的最早的數(shù)學(xué)作品。1796一1798年,汪萊先后與自己的同鄉(xiāng)好友巴樹(shù)谷、江玉討論數(shù)學(xué),完成《弧三角形》和《勾股形》兩部書(shū)稿。1789年,巴樹(shù)谷將此兩書(shū)合為一帙刊行,取名《衡齋算學(xué)》,這就是汪萊數(shù)學(xué)著作的最早刊本。
數(shù)學(xué)家的故事(四)
雅各布·巴內(nèi)特(Jacob Barnett)喜歡坐在起居室的一角,在一塊白板和落地窗前涂涂畫(huà)畫(huà),那些涂畫(huà)并不是一個(gè)12歲男孩的幻想,而是圍繞現(xiàn)代物理學(xué)中許多難題的演算。記者、著名物理學(xué)教授蜂擁而至,人們沉浸在發(fā)現(xiàn)天才的狂喜中,但雅各布從不理會(huì)這些用復(fù)雜眼神盯著他的陌生人——爸媽會(huì)應(yīng)付他們,他只需考慮是去玩會(huì)兒電子游戲,還是繼續(xù)玩眼前的方程。
雅各布剛出生時(shí),父母就隱隱覺(jué)得他與眾不同。他一直不說(shuō)話,甚至不看人,直到兩歲時(shí)被查出患有阿斯伯格綜合癥(自閉癥的一種溫和的表現(xiàn)形式)?;加羞@種病的人會(huì)訥于表達(dá)自己的情感。一開(kāi)始,父母擔(dān)心他在學(xué)校會(huì)跟不上,結(jié)果恰恰相反,3歲時(shí)他就可以拼出5000塊拼圖,或者翻出全國(guó)公路路線圖,背誦出每一條高速公路的名字。如果手邊有一張紙,他會(huì)用各種幾何圖形和方程填補(bǔ)它的空白。有一天,父母發(fā)現(xiàn)他坐在門(mén)廊邊,一兩個(gè)星期后他們得知,雅各布已經(jīng)自學(xué)了所有高中的微積分、物理和幾何課程。
一次智商測(cè)試后,父母被告知:雅各布的IQ為170,比愛(ài)因斯坦更高。而高智商帶來(lái)的副作用是,他很難入睡:“一閉上眼睛,我就能看到很多數(shù)字在頭頂上打轉(zhuǎn)。它們讓我保持清醒,很嚇人?!蹦赣H知道,高智商并不來(lái)自于遺傳:“我們?nèi)业臄?shù)學(xué)都很爛?!本瓦B雅各布也發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn):“每次我試圖在飯桌上討論數(shù)學(xué),全家人就會(huì)一臉呆滯地望來(lái)望去。”
驚慌的母親給普林斯頓大學(xué)的高級(jí)研究所寫(xiě)了封電子郵件,錄制了一段兒子闡釋物理學(xué)的視頻。著名天體物理學(xué)家司科特·特里梅安(Scott Tremaine)敏銳地發(fā)現(xiàn)了這個(gè)男孩,他回復(fù)了一封郵件,寫(xiě)道:“我對(duì)他在物理學(xué)方面的興趣以及他迄今為止所掌握的物理學(xué)知識(shí)留下了深刻的印象。他目前所進(jìn)行的研究已經(jīng)涉及了天體物理學(xué)與理論物理學(xué)中多個(gè)最為棘手的問(wèn)題,任何能夠解決這些問(wèn)題的人都會(huì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)?!?/p>
8歲時(shí),他高中畢業(yè),進(jìn)入了印第安納大學(xué)天體物理學(xué)系。和他一起上課的人幾乎都比他大10歲以上?!暗覀冞€是得經(jīng)常向他走去,向他請(qǐng)教?!彼耐瑢W(xué)說(shuō)。而教授則說(shuō):“他的問(wèn)題永遠(yuǎn)領(lǐng)先我的課堂內(nèi)容兩步,教室里的每個(gè)人,都只有瞠目結(jié)舌看著他的份?!?/p>
12歲時(shí),他開(kāi)始攻讀博士。印第安納大學(xué)為他提供了一個(gè)研究員的職位,現(xiàn)在,他的研究主要集中在相對(duì)論和宇宙大爆炸學(xué)說(shuō)上。印第安納大學(xué)雄心勃勃地表示,已經(jīng)為他的研究找來(lái)了一些項(xiàng)目基金,希望能夠有所突破。愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論時(shí)26歲,兩倍于如今的雅各布。
他常常面無(wú)表情,攝影師讓他笑一下,他擠出來(lái)的笑容既羞怯又不自然。他的媽媽在旁邊看著,眼淚突然開(kāi)始在眼眶里打轉(zhuǎn):“我的天哪!他兩歲時(shí),我最擔(dān)心的是他也許永遠(yuǎn)都不會(huì)屬于我們這個(gè)世界,現(xiàn)在我最擔(dān)心的,是他永遠(yuǎn)失去了說(shuō)‘我愛(ài)你’的能力?!?/p>
數(shù)學(xué)家的故事(五)
1957年2月8日,20世紀(jì)最重要的科學(xué)家之一約翰·馮·諾依曼(John von Neumann)因癌癥在美國(guó)逝世。美國(guó)科學(xué)院曾在他去世前發(fā)來(lái)問(wèn)候,并詢問(wèn)他:“你一生中最偉大的三個(gè)成就是什么?”要知道,當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)把諾依曼視為“計(jì)算機(jī)之父”,他提出了世界上第一個(gè)通用存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方案。此外他與摩根斯特恩(Oskar Morgenstern)合著的《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》被視為博弈論的奠基之作;他曾是美國(guó)核威懾計(jì)劃的協(xié)調(diào)員,“曼哈頓計(jì)劃”中最重要的科學(xué)家之一,長(zhǎng)崎原子彈的締造者。
諾依曼的回答卻出乎人們的意料,他說(shuō),“我最重要的貢獻(xiàn)是希爾伯特空間自伴算子理論、量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和遍歷性定理。”一語(yǔ)震驚世人。
天才的30歲
控制論的創(chuàng)始人諾伯特·維納曾說(shuō),“數(shù)學(xué)是年輕人的游戲”,適合一個(gè)人在創(chuàng)造力勃發(fā)的時(shí)期鉆研它。對(duì)于很多數(shù)學(xué)天才來(lái)說(shuō),獲得造詣的黃金時(shí)期,也就是在30歲之前。諾依曼是20世紀(jì)舉世公認(rèn)的天才,而且理所當(dāng)然地把人生的前30年用在了數(shù)學(xué)上。
如今關(guān)于“天才神童”諾依曼的說(shuō)法見(jiàn)諸許多傳記和報(bào)道,比如6歲時(shí)就能心算做8位數(shù)乘除法,8歲時(shí)已經(jīng)精通微積分,12歲就能讀懂并領(lǐng)會(huì)波萊爾(Emile Borel)的大作《函數(shù)論》。雖然傳說(shuō)種.種不可盡信,但我們可以確切地知道的是,諾依曼年輕時(shí)在數(shù)學(xué)上的成就非同一般。
1903年12月28日出生在匈牙利布達(dá)佩斯的少年諾依曼,11歲時(shí)就被建議從中學(xué)輟學(xué)回家,原因是老師認(rèn)為他的數(shù)學(xué)天賦驚人,在中學(xué)簡(jiǎn)直浪費(fèi)。諾依曼的父親是一個(gè)富裕的猶太銀行家,請(qǐng)來(lái)了當(dāng)時(shí)在布達(dá)佩斯大學(xué)當(dāng)助教的菲克特對(duì)諾依曼進(jìn)行家庭輔導(dǎo)。
1921年,諾依曼通過(guò)高等教育升學(xué)考試時(shí),已被人們當(dāng)作數(shù)學(xué)家了。他的第一篇論文是和老師菲克特合寫(xiě)的,那時(shí)他還不到18歲。作為銀行家的父親希望諾依曼掌握一些“有實(shí)際用途”的科學(xué),請(qǐng)人勸阻諾依曼不要專攻數(shù)學(xué),后來(lái)父子倆達(dá)成妥協(xié)。諾依曼首先在布達(dá)佩斯大學(xué)注冊(cè)為數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,但并不聽(tīng)課,只是每年按時(shí)參加考試。與此同時(shí),他又進(jìn)入德國(guó)柏林大學(xué),1923年轉(zhuǎn)入瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)。1926年他獲得了蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)化學(xué)學(xué)位,同時(shí)也獲得了布達(dá)佩斯大學(xué)的數(shù)學(xué)博士學(xué)位。
在柏林和蘇黎世期間的諾依曼已經(jīng)決定投身于數(shù)學(xué)了,他并沒(méi)有常去拜訪大名鼎鼎的毒氣發(fā)明家哈伯教授,而是和希爾伯特的學(xué)生施密德(Erhard Schmidt)走得很近。1921年至1925年發(fā)表的兩篇論文《關(guān)于引入無(wú)窮序數(shù)》和《集合論的一種公理化》使這位年輕的本科生名聲大震,論文在當(dāng)時(shí)的重量級(jí)人物間傳閱過(guò),希爾伯特傳記的作者認(rèn)為,從那時(shí)起,年輕的諾依曼就成了希爾伯特家的???。
1926年春,諾依曼來(lái)到哥廷根大學(xué)擔(dān)任希爾伯特的助手。此時(shí)德國(guó)已是量子力學(xué)興起的第一陣地,海森堡、薛定諤剛提出各自的“量子理論”,隨后狄拉克將相對(duì)論引入量子力學(xué),完成了量子理論的統(tǒng)一。這片新天地對(duì)于置身其中的諾依曼來(lái)說(shuō),無(wú)疑是一種巨大的誘惑。1927年,諾依曼已經(jīng)投身于量子力學(xué),他在希爾伯特的幫助下,發(fā)表了論文《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》,將經(jīng)典力學(xué)中的精確函數(shù)關(guān)系用概率關(guān)系代替。這使得希爾伯特的元數(shù)學(xué)在量子力學(xué)這個(gè)生氣勃勃的領(lǐng)域里獲得了施展。
在量子力學(xué)發(fā)展史上,客觀地說(shuō),狄拉克對(duì)量子理論的數(shù)學(xué)處理是不夠嚴(yán)格的,而諾依曼通過(guò)對(duì)無(wú)界算子的研究,發(fā)展了希爾伯特算子理論,彌補(bǔ)了這個(gè)不足。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者維格納(Paul Wigner)曾作過(guò)如下評(píng)價(jià):“對(duì)量子力學(xué)的貢獻(xiàn),就足以確保諾依曼在當(dāng)代物理學(xué)中的特殊地位。”
在諾依曼早年發(fā)表的論文中,希爾伯特空間算子環(huán)理論方面的文章大約占了1/3。這也足以看出,他花費(fèi)了大部分的精力在這個(gè)領(lǐng)域。依托算子環(huán)理論,諾依曼發(fā)展出了一種新的代數(shù)和幾何,分別被命名為“諾依曼算子代數(shù)”和 “連續(xù)幾何”,后者是一個(gè)嶄新的領(lǐng)域,普通幾何學(xué)的維數(shù)為整數(shù)1、2、3等,而諾依曼提出決定一個(gè)空間的維數(shù)結(jié)構(gòu)的,實(shí)際上是它所容許的旋轉(zhuǎn)群。因而維數(shù)可以不再是整數(shù),現(xiàn)在人們可以提到3.75維,而不是第4維。
1932年,即將到達(dá)30歲的諾依曼,做出了對(duì)純粹數(shù)學(xué)領(lǐng)域的最后一個(gè)重要貢獻(xiàn):解決了遍歷定理的證明。它是20世紀(jì)數(shù)學(xué)分析研究領(lǐng)域中最有影響的成就之一,解決了希爾伯特在1900年那次著名的演說(shuō)中提出的所謂“緊群的第五問(wèn)題”。
轉(zhuǎn)變
20世紀(jì)30年代,年輕的諾依曼由于才華出眾,在學(xué)術(shù)界越來(lái)越引人注目。他先后在柏林大學(xué)、漢堡大學(xué)擔(dān)任編外教授,但一直沒(méi)有正式教授的職位。1930年,諾依曼與瑪利埃塔·科維茜結(jié)婚,成家立業(yè)的壓力隨之而來(lái),而此時(shí)恰逢美國(guó)數(shù)學(xué)家韋伯倫在普林斯頓廣羅英才,諾依曼欣然前往,橫渡大西洋,應(yīng)邀來(lái)到美國(guó)普林斯頓大學(xué)擔(dān)任客座講師。1933年,普林斯頓成立高級(jí)研究院,一共設(shè)6個(gè)高級(jí)教授的名額,諾依曼是其中最年輕的一位,物理學(xué)家愛(ài)因斯坦是他的同事。
由于納粹迫害猶太血統(tǒng)的科學(xué)家,諾依曼無(wú)法再回德國(guó),因而終生在美國(guó)定居,并加入了美國(guó)國(guó)籍。差不多正是從這時(shí)候起,諾依曼的科學(xué)生涯發(fā)生了一個(gè)重大轉(zhuǎn)變。在此之前,他是一位通曉物理學(xué)的登峰造極的純粹數(shù)學(xué)家,此后,則成了一位牢固掌握純粹數(shù)學(xué)的出神入化的應(yīng)用數(shù)學(xué)家。他的興趣轉(zhuǎn)移到了兩個(gè)新領(lǐng)域:博弈論和計(jì)算機(jī)。
早在20世紀(jì)20年代,撲克和國(guó)際象棋就引起了哥廷根的數(shù)學(xué)家們的興趣,諾依曼在1928年發(fā)表論文《團(tuán)體博弈論》,第一次對(duì)博弈做出了完整的數(shù)學(xué)描述,宣告了博弈論的誕生。在這篇文章中,他證明了“極小極大定理”,這個(gè)定理用于處理最基本的二人博弈問(wèn)題:如果博弈雙方中的任何一方,對(duì)每種可能的策略,考慮了可能遭到的最大損失,從而選擇“最大損失”最小的一種為“最優(yōu)”策略,那么從統(tǒng)計(jì)角度來(lái)看,他就能夠確保方案是最佳的。
不過(guò)在那時(shí),關(guān)于這個(gè)理論的討論還是局限在數(shù)學(xué)的范疇里,針對(duì)的也還只是類似象棋與撲克這樣的問(wèn)題,一直到1938年,諾依曼在普林斯頓遇到了同是移民的摩根斯特恩,這個(gè)理論與經(jīng)濟(jì)學(xué)的聯(lián)系才逐漸加強(qiáng)。
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