紀念德國天才數學家黎曼

1866年7月20日,德國數學家波恩哈德·黎曼因肺結核逝世於意大利韋爾巴尼亞。逝世的時候,他還不滿40週歲。如今150多年過去了,黎曼的名字依然出現在理工科學子的數學課本上,從複變函數到微分幾何,凡是有黎曼這兩個字的地方,不是重點就是難點。今天我們就來簡單地回顧一下這位數學家的成長曆程。

紀念德國天才數學家黎曼

偉大的德國數學家黎曼

1826年,黎曼出生於漢諾威王國的小鎮佈列斯倫茨。他的父親是一個貧窮的路德教牧師。作為家中的次子,黎曼從小就很害羞、內向,體弱多病。黎曼早年就失去了母親,他在父親的指導下接受了基礎教育,直到他十歲那年,在當地學校教書的一個叫舒爾茨的人才來幫助他的父親教育黎曼。

黎曼從小就展現了數學的天賦,尤其是微積分方面。因此,在1840年的復活節,他被送到漢諾威和他的祖母一起生活,並且後來進入了漢諾威大學學習。

起初,黎曼的抱負不過是成為一個像他父親一樣的牧師。因此他轉入哥廷根大學之後,主修的是神學和哲學。但是很快,他的數學技巧就引起了學校內老師的注意,他解決複雜數學問題的能力給老師們留下了深刻的印象。一位叫施馬爾富斯開始從圖書館中幫黎曼借閱數學書籍。有一次,他給了黎曼一本勒讓德(學過數學物理方程的同學們想必不會忘記這位令人頭疼的數學家)的《數論》,黎曼竟然在六天內就掌握了它。然而,儘管施馬爾富斯十分看重這位年輕人,但是黎曼還是隻想當一位牧師。

1846年春天,黎曼進入哥廷根大學,繼續學習神學和哲學。與此同時,他開始參加高斯(著名的數學王子,想必是知名度最高的數學家之一了)和斯特恩(Stern–Brocot樹的發現者之一)的數學課程。而這時候,父親也終於允許他改學數學。

紀念德國天才數學家黎曼

名家雲集的哥廷根大學

當時,哥廷根的數學水平還一般,遠不是後來走出了希爾伯特(20世紀最偉大的兩位數學家之一)、克萊因(也是一位在數學和物理都有建樹的大師)、閔可夫斯基(這位可是罵過愛因斯坦的人)、外爾(之前的推送小編介紹過,是一位研究對稱的大師)等數學巨擘的哥廷根大學。因此在1847年春天,黎曼轉學到柏林大學,並於1849年從那裡畢業。在這裡,雅可比(似乎是大家學線性代數時候第一個接觸的數學家)、愛森斯坦(注意不是愛因斯坦哦)、狄利克雷(解析數論的創始人)等名家的指導下,取得了非常大的進步。

1849年,黎曼回到哥廷根做他的博士工作。黎曼和威廉·韋伯(高中物理我們就接觸過的科學家,他的名字就是磁通量的單位)還有高斯等人一起工作,這樣黎曼也逐漸成了一位在數學和物理都有成就的偉大的科學家。

紀念德國天才數學家黎曼

球面上三角形內角和大於180度

接下來短短十多年中,黎曼做出了許多足以載入史冊的偉大的研究。他接續了羅巴切夫斯基的關於非歐幾何的研究,創立了橢圓幾何(三角形內角和超過180度,如圖所示)。後來人們把這一套非歐幾何稱為黎曼幾何,而愛因斯坦的廣義相對論正是建立在黎曼幾何的基礎上。此外,微積分中的黎曼積分和黎曼面、複變函數的柯西-黎曼條件、數論中的黎曼ζ函數以及流傳至今的黎曼猜想等眾多數學名詞都被冠以了黎曼的名字,他在數學物理方程方面也有傑出的貢獻。如果當時黎曼選擇了做一個牧師,那麼數學的發展想必會受到很大的影響。

1866年,普奧戰爭期間,普魯士攻佔了漢諾威王國,黎曼不得不逃亡國外,並最後逝世於意大利。他的墓碑上面刻著《聖經》羅馬書8:28的文字:For those who love God, all thingsmust work together for the best.


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