赫爾曼·外爾

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赫爾曼·外爾(左)

赫爾曼·克勞斯·胡戈·外爾[1] ForMemRS(德語:Hermann Klaus Hugo Weyl德語發音:[vaɪl],1885年11月9日—1955年12月8日;又譯韋爾),德國數學家物理學家哲學家。 儘管他的大部分工作時間是在瑞士蘇黎世美國普林斯頓高等研究院(IAS)度過的,他仍被認為傳承了以大衛·希爾伯特赫爾曼·閔可夫斯基為代表的哥廷根大學學派的數學傳統。[2][3] 他的研究工作在理論物理上和在純數學領域(如數論)等都有着一樣傑出的貢獻。他是20世紀最有影響力的數學家之一,也是普林斯頓高等研究院早期的重要成員。

外爾發表過的作品涉及時間空間物質哲學邏輯對稱性數學史。他是最早把廣義相對論電磁理論結合的人之一。當他同時代的數學家對昂利·龐加萊希爾伯特的對數學的廣泛涉獵的重要性缺乏重視的時候,外爾走得比任何人更遠。邁克爾·阿蒂亞曾評價,他開始研究一個數學題目的時候,經常發現外爾已經在他之前有所貢獻(The Mathematical Intelligencer (1984), vol.6 no.1)。

傳記[編輯]

外爾出生於德國漢堡附近的小鎮埃爾姆斯霍恩。從1904年到1908年期間他在哥廷根慕尼黑學習數學和物理。在他十分尊敬的導師希爾伯特的指導下,外爾在哥廷根大學獲得博士學位。在幾年的教學工作後,他離開哥廷根到蘇黎世,在那裡他擔任蘇黎世聯邦理工學院數學系的系主任。在那裡他和當時正在研究廣義相對論阿爾伯特·愛因斯坦是同事。愛因斯坦對着迷於數學物理的外爾有很大的影響。1921年外爾見到了被聘用為蘇黎世大學教授的埃爾溫·薛定諤,自那時起他們成為了一生的親密朋友。

外爾在1930年離開了蘇黎世,到哥廷根接替希爾伯特的職位,直到1933年納粹執政時,因為他的妻子是猶太人而被迫離開。這一事件使得他決定前往當時剛剛創建的普林斯頓高等研究院。直到1951年他退休以前,他都在那裡工作。他和他的妻子生活在普林斯頓和蘇黎世兩地,並於1955年逝世。

貢獻[編輯]

流形與物理學的幾何基礎[編輯]

1913年,外爾出版了Die Idee der Riemannschen Fläche (The Concept of a Riemann Surface,《黎曼面的概念》,有英譯本)一書。在書中他給出了處理黎曼面的一般方法。為了讓黎曼面的理論更加嚴格,外爾使用了點集拓撲。而這一方法後來被推廣到一般的流形上。他為此參考了魯伊茲·布勞威爾之前在拓撲學上的工作。

作為哥廷根的最重要的科學家之一,外爾很早就對愛因斯坦的工作有了充分的了解。在他的《時間、空間、物質》(1918年第一版,1922年第四版)一書中,他回溯了相對論物理的發展。1918年,他引入了規範(gauge)的概念,並給出了規範理論最早的例子。在當時的條件下,外爾的規範理論試圖用時空的幾何性質來描述電磁場引力場,但是這並不是一個太成功的嘗試(某種程度上,我們可以把他的工作看成愛因斯坦所追求的統一場論的數學化)。黎曼幾何中的外爾張量對研究共形幾何的內在性質有重要的作用。1929年外爾把四腳場(vierbein)引入廣義相對論。[4]

他的對物理學的探索基於埃德蒙德·胡塞爾的現象哲學,特別是胡塞爾在1913年的 Ideen zu einer reinen Phänomenologie und phänomenologischen Philosophie. Erstes Buch: Allgemeine Einführung in die reine Phänomenologie (《純粹現象學通論 純粹現象學和現象學哲學的觀念(I)》 胡塞爾著 李幼蒸譯)。 顯然地,這是外爾處理愛因斯坦的有爭議的對於恩斯特·馬赫的現象物理學的依賴性的方式。[來源請求]胡塞爾對戈特洛布·弗雷格 關於他的算術哲學的最早的著作的批評反應強烈。彼時他正在探索對於數學和其他結構的感覺,而這正是弗雷格從經驗參考中區分出來的。所以有充足的理由認為,規範理論是從外爾的作為物理量度的形式的觀點,而不是一種物理理論發展起來的。[來源請求]

以外爾為名的相關主題[編輯]

延伸閱讀[編輯]

  • ed. K. Chandrasekharan,Hermann Weyl, 1885–1985, Centenary lectures delivered by C. N. Yang, R. Penrose, A. Borel, at the ETH Zürich Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokyo – 1986, published for the Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich.
  • Deppert, Wolfgang et al., eds., Exact Sciences and their Philosophical Foundations. Vorträge des Internationalen Hermann-Weyl-Kongresses, Kiel 1985, Bern; New York; Paris: Peter Lang 1988,
  • Ivor Grattan-Guinness, 2000. The Search for Mathematical Roots 1870-1940. Princeton Uni. Press.
  • Thomas Hawkins, Emergence of the Theory of Lie Groups, New York: Springer, 2000.
  • Kilmister, C. W., Zeno, Aristotle, Weyl and Shuard: two-and-a-half millennia of worries over number, The Mathematical Gazette (The Mathematical Gazette, Vol. 64, No. 429), October 1980, 64 (429): 149–158, JSTOR 3615116, doi:10.2307/3615116. 
  • In connection with the Weyl–Pólya bet, a copy of the original letter together with some background can be found in: Pólya, G. Eine Erinnerung an Hermann Weyl. Mathematische Zeitschrift. 1972, 126 (3): 296–298. doi:10.1007/BF01110732. 
  • Erhard Scholz; Robert Coleman; Herbert Korte; Hubert Goenner; Skuli Sigurdsson; Norbert Straumann eds. Hermann Weyl's Raum – Zeit – Materie and a General Introduction to his Scientific Work (Oberwolfach Seminars) (ISBN 3-7643-6476-9) Springer-Verlag New York, New York, N.Y.
  • Skuli Sigurdsson. "Physics, Life, and Contingency: Born, Schrödinger, and Weyl in Exile." In Mitchell G. Ash, and Alfons Söllner, eds., Forced Migration and Scientific Change: Emigré German-Speaking Scientists and Scholars after 1933 (Washington, D.C.: German Historical Institute and New York: Cambridge University Press, 1996), pp. 48–70.
  • Weyl, Hermann, Peter Pesic , 編, Levels of Infinity / Selected Writings on Mathematics and Philosophy, Dover, 2012, ISBN 978-0-486-48903-2 

註釋[編輯]

  1. ^ 世界人名翻译大辞典 (下). mall.cnki.net. [2022-10-17]. (原始內容存檔於2022-10-17). 
  2. ^ Hermann Weyl. Institute for Advanced Study. [2019-08-21]. (原始內容存檔於2020-12-16) (英語). 
  3. ^ Hermann Weyl: Life. Institute for Advanced Study. [2019-08-21]. (原始內容存檔於2021-03-01) (英語). 
  4. ^ 1929. "Elektron und Gravitation I", Zeitshrift Physik, 56, p330-352.