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彼得·古斯塔夫·勒热纳·狄利克雷

德國數學家(1805—1859) 来自维基百科,自由的百科全书

彼得·古斯塔夫·勒熱納·狄利克雷
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约翰·彼得·古斯塔夫·勒热纳·狄利克雷(德语:Johann Peter Gustav Lejeune Dirichlet发音:[ləˈʒœn diʁiˈkleː],1805年2月13日—1859年5月5日),德国数学家。他对数论(包括创立解析数论)、傅里叶级数理论和其他数学分析学领域有杰出贡献,并被认为是最早定义现代函数的数学家之一。

事实速览 彼得·勒热纳·狄利克雷Peter Lejeune Dirichlet, 出生 ...

他的全姓是勒热纳·狄利克雷(Lejeune Dirichlet),但通常单以狄利克雷(Dirichlet)称呼。

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生平

早年(1805-1822)

狄利克雷生于法兰西第一帝国治下莱茵河左岸迪伦,此地在维也纳会议后被转让给普鲁士,其父为邮局局长。其家庭来自比利时的小镇里什雷特(Richelette,今里谢勒法语Richelle),此乃其姓氏“勒热纳·狄利克雷”(le jeune de Richelette,意即“里什雷特的少年”)的来源,为其祖父故乡[1]

巴黎修业(1822-1825)

他在德国受教育,后到法国求学,请教许多著名数学家。其首篇论文是费马大定理 n=5 的情况,这使他立即声名大噪。这是自费马本人证明 n=4 情况、欧拉证明 n=3 情况以来,该定理首次取得的实质进展。审稿人之一的阿德里安-玛丽·勒让德(Adrien-Marie Legendre)很快完成了对此情况的完整证明;狄利克雷亦在不久之后完成了他自己的证明,而几年后,他又给出了 n=14 情况的完整证明。 1825年6月,他获准在法国科学院报告其对 n=5 情况部分证明的成果,对一位年仅20岁、尚无学位的学生而言,这是一项极为罕见的成就。此次在科学院的演讲也让狄利克雷与傅里叶泊松建立了密切联系,两人激发了他对理论物理的兴趣,特别是傅里叶所提出的热的解析理论。

重返普鲁士(1825-1828)

由于福雅将军于1825年11月去世,狄利克雷在法国无法找到合适的职位,不得不返回普鲁士。傅里叶泊松将他介绍给亚历山大·冯·洪堡,后者当时已被召入普鲁士国王腓特烈·威廉三世的宫廷。洪堡计划将柏林建设为科学与研究的中心,他立即向狄利克雷伸出援手,为他撰写推荐信致普鲁士政府与普鲁士科学院。洪堡还争取到高斯的推荐信;高斯在阅读他关于费马定理的论文后,罕见地给予高度赞誉,称“狄利克雷展现出极优秀的天赋”。[2]

在洪堡与高斯的支持下,狄利克雷获得布雷斯劳大学的教职。然而,由于他尚未完成博士学位,他便将关于费马定理的论文提交给波恩大学作为博士论文。再次因不擅拉丁语,他无法举行规定的拉丁公开答辩;经多方讨论后,大学于1827年2月决定特例授予他荣誉博士学位。此外,教育部长也批准他免除大学授课资格考试(habilitation)中要求的拉丁辩论。狄利克雷顺利取得资格,并于1827–1828学年在布雷斯劳以私人讲师(Privatdozent)身份授课。[1]

在布雷斯劳期间,狄利克雷持续从事数论研究,并发表了关于双二次互反律的重要成果,此主题当时正是高斯研究的核心领域之一。洪堡利用这些新成果(亦受到弗里德里希·贝塞尔的热烈赞赏),安排狄利克雷调任柏林。由于狄利克雷当时年仅23岁,洪堡仅为他争取到柏林普鲁士军事学院的试用职位,名义上仍隶属布雷斯劳大学。试用期延长三年后,该职位于1831年转为正式任用。

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与丽贝卡·门德尔松的婚姻

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狄利克雷于1832年与丽贝卡·门德尔松结婚,两人育有两个孩子:瓦尔特(1833年生)与弗洛拉(1845年生)。画作由威廉·亨策尔绘于1823年

狄利克雷迁居柏林后,洪堡将他介绍进入银行家亚伯拉罕·门德尔松·巴托尔第及其家族主办的沙龙聚会。该家庭住所是柏林艺术家与科学家每周的聚会地点,其中包括亚伯拉罕的子女——杰出的音乐家费利克斯·门德尔松范妮·门德尔松,以及画家威廉·亨策尔(范妮的丈夫)。狄利克雷对亚伯拉罕的女儿丽贝卡表现出极大兴趣,并于1832年与她结婚。

丽贝卡·亨丽埃塔·勒让·狄利克雷(婚前姓氏名为丽贝卡·门德尔松德语Rebecka Dirichlet,1811年4月11日-1858年12月1日)是摩西·门德尔松的孙女,也是费利克斯·门德尔松范妮·门德尔松最年幼的妹妹。[3][4] 丽贝卡出生于汉堡[5] 1816年,其父母为她安排了受洗,当时她改名为丽贝卡·亨丽埃塔·门德尔松·巴托尔第(Rebecka Henriette Mendelssohn Bartholdy)。[6] 她成为父母——亚伯拉罕·门德尔松与其妻莉亚(Lea)——主办之著名沙龙聚会的一员,与当时德国知识界黄金时期的重要音乐家、艺术家与科学家交往密切。1829年,她曾在门德尔松家中演出的费利克斯·门德尔松轻歌剧异乡归来》(Die Heimkehr aus der Fremde)中担任一个小角色。她后来写道:

我的哥哥与姐姐夺走了我作为艺术家的声誉。在其他家庭里,我或许会被高度评价为音乐家,甚至成为一个团体的领导者。但在费利克斯与范妮面前,我无法奢望得到任何认可。[7]

1832年,她与狄利克雷结婚,两人是由亚历山大·冯·洪堡介绍给门德尔松家族认识的。[8] 次年,长子瓦尔特诞生。丽贝卡于1858年卒于哥廷根

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柏林时期(1826-1855)

狄利克雷一到柏林,便立即申请在柏林洪堡大学讲学,教育部长批准了他的调动,并于1831年将他指派至哲学系任教。系方要求他重新完成大学授课资格考试(habilitation),虽然狄利克雷依规定撰写了《授课资格论文》(Habilitationsschrift),但他将强制性的拉丁语公开讲演推迟了整整20年,直到1851年才举行。由于他迟迟未完成该正式程序,他在系内的地位始终不具完全权利,薪资待遇也受限,被迫同时保留军事学院的教学职位。1832年,年仅27岁的狄利克雷当选为普鲁士科学院院士,是当时最年轻的成员。[1]

狄利克雷讲课清晰、条理明确,深受学生喜爱。他也很享受教学工作,特别是在大学中,他的课程多半涵盖他正从事研究的高阶主题,如数论(他是第一位开设数论课程的德国教授)、分析学与数学物理学。他指导了数位重要德国数学家的博士论文,包括哥特霍尔德·艾森斯坦利奥波德·克罗内克鲁道夫·利普希茨卡尔·威廉·博尔查特,并对许多其他科学家的数学养成产生深远影响,例如埃尔温·布鲁诺·克里斯托费尔威廉·爱德华·韦伯爱德华·海讷路德维希·冯·塞德尔与朱利叶斯·温加滕等。在军事学院,他设法将微分积分学纳入教学课程,大幅提升该校科学教育水准。不过,随着时间推移,他逐渐觉得双重教学负担影响了他进行研究的时间。[1]

在柏林期间,狄利克雷持续与其他数学家保持联系。1829年,他出行途中认识了卡尔·雅可比,当时任教于柯尼斯堡大学的数学教授。多年来两人持续通信与会面,最终成为亲密的朋友。1839年,狄利克雷造访巴黎时认识了约瑟夫·李维尔,两人也成为好友,后来双方家庭甚至互访。1839年,雅可比将一篇出自恩斯特·库默尔(当时仅为中学教师)的论文转交给狄利克雷。两人意识到库默尔的潜力,协助他当选为柏林科学院院士,并于1842年为他在布雷斯劳大学争取到一个正教授职位。1840年,库默尔与丽贝卡的表亲奥蒂莉·门德尔松结婚。

1843年,当雅可比病倒时,狄利克雷亲赴柯尼斯堡照料,并请求普鲁士国王腓特烈·威廉四世的御医提供治疗。当御医建议雅可比前往意大利疗养时,狄利克雷与家人同行相伴。他们此行还有路德维希·施莱夫利同行,作为翻译;由于施莱夫利对数学兴趣浓厚,狄利克雷与雅可比在旅途中为他授课,后来他也成为一位重要数学家。[1] 狄利克雷一家在意大利停留至1845年,女儿弗洛拉即出生于当地。1844年,雅可比以王室津贴身份移居柏林,两人友谊更加深厚。1846年当海德堡大学试图延揽狄利克雷时,雅可比协助洪堡争取到柏林大学为他加薪一倍以挽留他;然而即便如此,他仍未获得正教授待遇,也无法离开军事学院。[9]

狄利克雷拥有自由主义思想,他与家人支持1848年德国革命,他甚至曾亲自持枪守卫普鲁士亲王的宫殿。革命失败后,军事学院一度关闭,导致他失去大笔收入。学院重开后,校内气氛对他更加不利,因为军官们被要求效忠现政权,而他作为革命支持者身份引起疑虑。部分未支持革命的媒体将他、雅可比及其他自由派教授指为“红色职员阵营”。[1]

1849年,狄利克雷与好友雅可比一同参加了高斯博士学位的荣誉纪念活动。

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哥廷根时期(1855-1859)

尽管狄利克雷拥有卓越的专业能力与诸多荣誉,即便在1851年时,他已完成晋升正教授的所有正式要求,但有关提升他在大学的薪资待遇问题仍持续拖延,他也依然无法离开军事学院。1855年,高斯逝世后,哥廷根大学决定聘请狄利克雷接替其职位。考量到在柏林所遭遇的种种困难,狄利克雷决定接受此聘任,并立即与家人迁往哥廷根。恩斯特·库默尔随后接替他在柏林的数学教授职位。[10]

狄利克雷在哥廷根的日子过得颇为愉快,因为轻松的课程教学任务让他有更多的时间进行数学研究,他和继续和新一代的研究者们建立联系,比如理查德·戴德金伯恩哈德·黎曼。他帮黎曼申请到了一些年金使他留在哥廷根教学。戴德金、黎曼、康托尔和阿尔弗雷德·恩内珀经常在狄利克雷组织下讨论数学。戴德金从中体会到了自己所受数学教育的不足,他认为和狄利克雷一起研究的过程让他自己“重生”。[1] 他后来编辑并出版了狄利克雷的讲义与其他有关数论的成果,书名为《数论讲义》(Vorlesungen über Zahlentheorie)。

1858年夏天,在前往蒙特勒旅行时,狄利克雷心脏病发作。1859年5月5日,在妻子去世几个月后,狄利克雷在哥廷根去世。[10]

勒热纳·狄利克雷逝后,其朋友且学生数学家戴德金将其数论的讲述和其他结果整理、编辑,出版于《数论讲义英语Vorlesungen über Zahlentheorie》(Vorlesungen über Zahlentheorie

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参见

参考文献

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