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赫尔曼·闵可夫斯基

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德国数学家闵可夫斯基(1864-1909)

赫尔曼·闵可夫斯基德语Hermann Minkowski,1864年6月22日-1909年1月12日),德国数学家,犹太人四维时空理论的创立者,曾经是著名物理学家爱因斯坦的老师。

闵可夫斯基1864年出生于俄国的亚力克索塔斯(Alexotas,今立陶宛考纳斯),是三兄弟中最小的。父亲是一个成功的犹太商人。由于当时俄国政府迫害犹太人,所以1872年,父亲带全家搬到普鲁士哥尼斯堡(今俄罗斯的飞地加里宁格勒)定居,与后来成为著名数学家的希尔伯特家仅一河之隔。闵可夫斯基的大哥继承父业成为优秀的商人。二哥就是发现胰岛素糖尿病有关的著名医学家、被称为“胰岛素之父”的奥斯卡·闵可夫斯基(Oscar Minkowski)。后来赫尔曼·闵可夫斯基的侄子鲁道夫·闵可夫斯基成为美国著名的天文学家。赫尔曼·闵可夫斯基少年时期就在数学上表现出极高的天赋,被称为神童。当时闵可夫斯基兄弟三人在哥尼斯堡十分有名。

1873年闵可夫斯基进入艾尔斯塔特预科学校读书,只用了五年半时间就完成了八年的学业。毕业后闵可夫斯基先进入当地的大学,而后转入柏林大学,不久之后又回到哥尼斯堡大学。大学期间他曾师从亥姆霍兹克罗内克维尔斯特拉斯基尔霍夫等数学家。在哥尼斯堡大学,闵可夫斯基和希尔伯特重新相遇,结为挚友。

1882年,年仅18岁的闵可夫斯基与英国著名数学家亨利·史密斯Henry Smith)共同获得由法国科学院悬赏的一个奖项,轰动一时。1885年闵可夫斯基在哥尼斯堡大学获得博士学位。经过短暂的服兵役,1886年成为波恩大学的讲师。1891年闵可夫斯基升为副教授,1894年回到哥尼斯堡大学任教。1895年接替希尔伯特担任哥尼斯堡大学教授。转年,闵可夫斯基转到瑞士苏黎世联邦理工学院工作。这期间,青年时期的爱因斯坦在该校求学,成为闵可夫斯基的学生。

1897年闵可夫斯基与哥尼斯堡附近一位皮革厂厂长的女儿Auguste Adler结婚,婚后育有两个女儿。1902年,闵可夫斯基受克莱因的邀请,转入哥廷根大学担任数学教授。1908年在德国科隆的一次演讲中,闵可夫斯基提出了四维时空的概念。1909年1月10日,闵可夫斯基突患急性阑尾炎,抢救无效,于1月12日去世,去世时年仅45岁。

闵可夫斯基去世后,生前的好友希尔伯特整理了他的遗作,于1911年出版了《闵可夫斯基全集》(Gesammelte Abhandlungen von Hermann Minkowski)。

闵可夫斯基工作的主要领域在数论代数数学物理方面。在数论领域,他对二次型进行了重要的研究。在1881年法国科学院悬赏的大奖中,闵可夫斯基钻研了高斯狄利克雷等人的论著,深入研究了n元二次型,建立了完整的理论体系。此后,闵可夫斯基继续研究,于1905年建立了实系数正定二次型的约化理论,被称为“闵可夫斯基约化理论”。

在数学物理方面,闵可夫斯基在波恩大学任职时,曾协助著名物理学家赫兹研究电磁波的理论。1905年以后,闵可夫斯基将几乎所有精力放在电动力学上。1907年,闵可夫斯基认识到可以用非欧空间来描述洛伦兹和爱因斯坦的工作,将过去被认为是独立的时间和空间结合到一个四维的时空结构中,即闵可夫斯基时空。闵可夫斯基时空为广义相对论的建立提供了框架。

为纪念这位数学家,第12493号小行星以他的名字“闵可夫斯基”命名。

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