| 外尔----20世纪最伟大的数学家之一 (2) |
| 送交者: wai2 2003年10月27日17:46:59 于 [教育学术] 发送悄悄话 |
|
在数学方面,整个法国都找不到几个出生于1880-1900年间的数学家。老一辈的法 国数学家们专注于函数论的研究,并且确实取得了丰硕的成果,但数学并不只是函数论。 Poincaré逝世后,有着光荣历史的法国数学落伍了。整个法国只有ElieCartan才懂 得现代数学,但他同时代的人都不理解他——除了Hermann Weyl. 法国人对“敌国”德国的数学只有很模糊的一些概念,对波兰和莫斯科的拓扑学派 一无所知,即使在函数论方面,芬兰数学家Nevanlinna和Ahlfors也开始超过他们。 当Bourbaki的首批成员们进入高等师范学校时,教他们课的都是些五六十岁的老头 子:Hadamard, Picard, Lebesgue, Montél, Borel, Denjoy...这些老头子确实很有名, 但他们只知道他们二十岁时的数学,不知道他们五十岁时的数学。 Hadamard在法兰西学院开设的讨论班成为法国数学唯一了解外界的窗口,Hadamard 退休后,讨论班由Gaston Julia负责。Julia是在一战中幸存下来的极少数年轻法国 数学家之一,他在战争中失去了鼻子。 Hadamard和Julia的讨论班为Bourbaki的建立打下了基础,Bourbaki早期主要成员 都是从这个讨论班里出来的 Weil和Henri Cartan都在Strasbourg教微积分,当时通用的教材是Goursat的 "Traité d'Analyse",但这本书显然还不太够用。Cartan和Weil经常讨论一些教学中遇 到的基础性问题,比如Stokes公式应该怎么陈述和证明。有一天,Weil说:“够了,我们 找几个人好好讨论一下吧!” 于是在1935年的夏天,在巴黎的一家饭馆里,七位(这个数字是Weil在北大演讲时 说的,Bourbaki的首批成员大约十个人)年轻的法国数学家创建了Bourbaki学派,其中 最重要的五位创始成员是: Henri Cartan (1904- ) Claude Chxxxxley (1909-1984) Jean Delsarte (1903-1968) Jean Dieudonné (1906-1992) André Weil (1906-1998) Bourbaki的首批成员基本上都毕业于高等师范学校。Weil是他们的精神领袖,Cartan 称他在Bourbaki中起到了决定性的作用。 Cartan则是Bourbaki中最好的老师,他培养了许多当代著名数学家。 Delsarte年纪最大,是Weil在大学里的室友。Weil称他是Bourbaki的发起者和组织 者。当时Delsarte和Dieudonné都在Nancy大学,后来Delsarte一直在那里,并使得 Nancy成为Bourbaki的重镇。 Dieudonné早年研究的是古典分析,取得了不少成果。1930年,他正在柏林写他的 博士论文,这时Van der Waerden的《近世代数》出版了,他跑去买了一本来看,当时 便惊呆了:他那时才刚刚知道什么是群,还不知道什么是理想!尽管他日后会被誉为 “当代数学的化身”,但他在1931年拿到博士学位时,可以说对当代数学一无所知。 在国外,他亲眼目睹了代数、拓扑、泛函分析的巨大发展,深感自己所走的道路前途 黯淡,便毅然在30岁时开始大转向,后来陆续在现代数学的各个领域中作出了巨大的 贡献。他是Bourbaki最坚定的号手和斗士,在Bourbaki的大会和讨论班上十分活跃, 任何时候都不掩盖自己的观点。 Chxxxxley则是他们中的代数、数论专家,他从高等师范学校毕业后就去了哥廷根, 听E. Noether的课程。他与Noether, Hasse, Brauer等人互相交流,互有影响。 这些人约定好每两周聚会一次。起初他们只是想写一本新的"Traitéd'Analyse", 后来慢慢地慢慢地,他们发现他们将要写的是一部数学百科全书。 Bourbaki有几条不成文的规定,比如说成员到了五十岁就必须自动退出,以保持 Bourbaki的活力。每个人都必须对所有的数学分支都感兴趣,如果你只对代数感兴趣, 那么你永远都不会成为Bourbaki的成员。Dieudonné曾说,如果他不是经常被分派去写 自己完全陌生的主题,那么他根本就不可能完成自己工作的十分之一。 Bourbaki很快发现他们不可能只局限于编一本分析教科书,因为现代数学的面貌已 经完全改观,数学分析的基础也发生了变化。于是他们决心扩大目标,要以书的形式来 概括现代数学的主要思想。这时Bourbaki的成员都只有30岁左右,根本没有预料到这个 工作是多么的艰巨。如果他们的年纪再大一些,知识再丰富一些,经验更多一些,这项 伟大的事业也许就永远不会开始了。在讨论这个方案的第一次会议上,他们准备在3年 之内就完成这部大著作(事实上到今天都远未完成),从而得到一张数学基本原理的蓝 图。 1935年底,Bourbaki的成员们一致同意以数学结构作为分类数学理论的基本原则。 “数学结构”是Bourbaki的发明,他们认为,数学世界中有几种基本的结构:代数结构、 拓扑结构、序结构,这些结构经过混合和杂交,就得到数学的各种研究对象。比如实 数集合,从代数结构看是一个域,从拓扑结构看是单连通的,从序结构看是全序集。而 拓扑群则是拓扑结构与群结构结合而成。因此,数学的分类就是以结构来划分,比如线 性代数和初等几何研究的是同一种结构,而欧氏几何则是Hilbert空间在Hermitian算子作 用下的特殊情形。他们一下子打乱了经典数学的秩序,以全新的结构观点来统一整个数 学。 Bourbaki将要写的书名为"Eléments de mathématique",在这部著作中,他们使 用公理化方法,消化大量从未有人整理过的材料,并创造许多自己的新概念,并将结构 的观点贯穿始终。 这部著作是集体的产物,但有着统一的风格。在集会上,他们决定写某一专题,分 多少章,每章什么主题等等,然后再把起草的任务交给某个想要担当此任务的人。作者 尽可以随心所欲地写,但他写出的东西必须经过大会审查。在会上,作者必须一字不漏 地大声宣读。每一个证明都要进行严格的检查,并且经常会被批得体无完肤。如果你有 幸参加过Bourbaki的讨论班,你一定会以为自己是处在一群疯子当中。所有的人都在大 喊大叫,初出茅庐的小伙子能和久负盛名的数学家吵得不可开交。如果谁在讨论班上一 言不发,那么他就不用指望被邀请参加下一次讨论班。最后争吵的结果通常是原稿被撕 得粉碎,然后找出一位新成员重头开始。这样一次次地接力下去,当进行到第六、第七、 甚至第十遍的时候,大家终于都受不了了,于是一致同意把它付印。这时候的定稿已 经很难看出到底是谁写的了,便署上一个集体的笔名:Nicolas Bourbaki. Bourbaki原定三年完成他们的宏大著作,但三年下来只完成了"Eléments de mathématique"的第一部分《分析的基本结构》的第一卷《集合论》的第一分册《结 果》。这本不到50页的小册子在1939年出版,那时欧洲已经笼罩在战争的阴影之下, Bourbaki的成员开始各奔东西。我们还是回到我们的主人公Weil身上吧。 1933-1939年间,Weil在Strasbourg任职,一直升到了教授。他还是经常出游,并 引起校方不满。1935年他去莫斯科参加第一次国际拓扑学大会,结识了Alexandrov, Kolmogorov, Pontrjagin等人。1936年,他参加了在奥斯陆举行的国际数学家大会,后 来他称这是他所参加过的最好的一次国际数学家大会。1936-1937年,他在Princeton高 等研究所呆了一年。这几年中他考虑的问题很广,从动力系统到多复变函数,从代数函 数论到有限群,当然还有代数簇上的算术。 当时许多人证明了某些拓扑群上度量的存在性,Weil进一步考虑了拓扑群上的积分 问题,并在1936年底写成了《拓扑群的积分及其应用》,但只到1940年底才出版。这本 书成为该领域的经典之作,P.R. Halmos曾写道:“……我们发现一种力量强大的技术 可以解决有关拓扑群的问题——常常是你只须拿起André Weil关于这个题目的书,一页 一页翻下去,最后就能找到你要找的东西。” Weil于1937年结婚,他始终深爱着他的妻子Eveline. -- 战争逼近了。André的妹妹Simone思想比较激进。1936年西班牙内战爆发时, Simone写道:“我不喜欢战争……我并不能制止自己从道义上参加这场战争。”于是她跑 到西班牙去参加反对法西斯政权的战争。但André深受印度哲学以及Gandhi的非暴力思 想影响,反对一切战争。 30年代初,弥永昌吉(Shokichi Iyanaga)曾和Weil一同上Hadamard的讨论班。一 次课上,他突然递给弥永一张小纸条,上面用日文写着:“打倒军队!”弥永知道这是 Weil为日本侵略中国而向他表示抗议,便在纸条上用三个汉字写下了同样的意思。(三 个汉字?不知道他是怎么写的。)Weil收下纸条,并对弥永抱以会心的微笑。 1939年,法国开始扩军备战,André Weil作为一个预备役军官,也在应征范围。 André认为他没有义务去参军,因为按照"Bhagavad Gita"的精神,义务是个人的事。 而他的义务是研究数学,不是打仗。他决定趁战争尚未爆发就逃到一个中立的国家去。 1939年夏天,Weil携妻子出国,先后去了英国、挪威、丹麦、瑞典、芬兰。在芬兰 时,他的妻子因故先回国了,只留下Weil一个人呆在这里。 那时苏联对芬兰提出了领土要求,两国关系非常紧张,芬兰数学家L.V.Ahlfors 参加了对苏联飞机的监视行动。(Ahlfors是Lindelof和Nevanlinna的学生,1936年获 首届Fields奖。)Weil跑到Ahlfors值勤的小岛上,两人整日里谈论数学。当时芬兰的 信件检查很严格,Weil给亲友的信件都署Ahlfors的名。 其实Weil刚进芬兰就被安全部门盯上了。苏芬战争一爆发,警察便闯进Weil的住所, 大肆搜查。他们搜出了一大堆充满奇形怪状的数学公式的手稿,还有几卷速记体的文 本,——Weil解释说这是Balzac的小说,但对方显然不信。更糟糕的是,他们发现了一 封Pontrjagin以俄文写给Weil的信,上面提到了Weil想去列宁格勒的计划。最令Weil不 能容忍的是,他们还抄走了一叠明信片,而那是属于Poldavia皇家学院院士Nicolas Bourbaki先生的,他们甚至还拿走了Bourbaki先生的女儿Betti Bourbaki的婚礼请柬! Weil被当作俄国间谍抓了起来。他会被处死,如果不出什么意外的话。 -- Weil幸运地活了下来,二十年后,他才从Nevanlinna那里得知事情的原委。原来那 天Nevanlinna去参加国宴,遇上了赫尔辛基市的警察局长,对方说: “明天我们将要处决一名俄国间谍,那家伙声称认识您。我们当然不会为这种小事 来麻烦您,不过现在既然碰见您,就跟您说一声。” Nevanlinna问:“那个人叫什么名字?” “André Weil.” 可以想象Nevanlinna当时是多么的ft,他试探着问:“我认识他。难道非得处死他 吗?” “哦,那您觉得我们应该怎么办?” “你们就不能仅仅把他驱逐出境?” “嗯,这倒是个好主意。” 于是Weil被驱逐到瑞典,途经英国,一直押送回法国。刚回到法国他就被捕,关进 了Le Havre的一个监狱,然后转到了Rouen的军事监狱,等候审判,罪名是逃避兵役。 -- Weil在Rouen监狱里呆了三个月(1940.2~1940.5)。他得以审视自己的内心,静 静地思考一些问题。在这里,他完成了自己最重要的工作之一:对有限域上的曲线证明 Riemann假设。他还修改了自己关于拓扑群的书上的证明,并为Bourbaki写了一篇关于 积分理论的报告,——监狱里没有打字机,这是他唯一一篇手写的论文。 并不只有Weil才在监狱里研究数学,多年以后Weil会和他的一位叫Jean Leray的同 胞分享第二届Wolf奖,后者曾在纳粹集中营里呆了五年,在那儿革新了现代拓扑学。 (Leray在集中营里引进了sheaf和spectral sequence这两个基本的拓扑概念,并建立了 相应理论。) 不做数学的时候,Weil就阅读印度诗歌,还给亲友写了大量的信。他光给Henri Cartan就写了15封信。在给妹妹Simone的一系列信件中,他阐述了自己对数学的看法, 特别是他把数论与Riemann曲面论统一起来的思想。 以下是他给妻子Eveline信件的摘录: “怎么说我自己呢?我就像一只蜗牛,藏在自己的壳里,从哪个方向都无法出去。” “我正在读'Gita',一点点地读。就应该这样读。你对它的细节领悟得越多,就会 越欣赏它。” “我的数学工作已经远远超出了我的预想。我甚至有些担忧:如果我只是在监狱里 才能做得这么好,那我是不是每年都得设法在这里呆上两三个月呢?” “我给Cartan大伯寄了一份'Comptes Rendus'的笔记……我很高兴,因为这是在监 狱里写的(或许这是数学历史上的第一次),因为我可以通过这种办法向全世界的数学 朋友们宣告我的存在,因为我被我所证明的这些定理的美所深深打动。” “这是从'Gita'里选的一段话,我非常喜欢:‘一片叶,一朵花,一只果,一瓢水, 无论是谁爱的奉献,我都会接受,这灵魂的付出。’” “在那散发甜香的黄花边上,是被藤蔓环绕着的长椅。我多么想坐在那儿,为你念 Krishna的诗:‘在所有的季节中,我是花的季节。’但他没有告诉我们是什么花……” 军事法庭对Weil作出了最严厉的判决:五年监禁。这个判决是在庭审之前就已经定 好了。Weil选择了进军队服役,以获取缓刑。当时法国在战场上节节败退,政治、军事 形势一片混乱。Weil所在的军团撤到了英国,转移了一个又一个营地,还经历了伦敦大 轰炸。Weil搭上了一艘回法国的医护船,并得以退伍。但他不知道自己是不是还得去服 刑。 德军已经占领了巴黎以及整个法国北部,Weil原先执教的Strasbourg也成了德国人 的学校。原先的法国师生从德占区各地移居到法国中部的Clermont-Ferrand.这里集中 了大批的Bourbaki成员,象 H. Cartan, Dieudonné, Delsarte, Ehresmann,Possel, S. Mandelbrojt 等人,还有一些新成员加盟,比如 L. Schwartz 和 A.Lichnerowicz 等。Weil于1940年10月10日也来到了这里,Cartan在车站迎接他。稍后,Weil与在敌占区 的妻儿团聚,他们一家人弄到了去美国的签证,在1941年初抵达了美国,总算逃过了法 国的监狱和希特勒的集中营(Weil是犹太人)。 留在法国本土的Bourbaki们做了不少工作,他们陆续出版了"Eléments de mathématique"中《一般拓扑学》的一、二、三、四章和《代数学》的第一章。这些书 已经反映出Bourbaki的精神,不过在战争期间未引起足够注意。他们还和大洋彼岸的 成员们建立了联系,据说他们的某些书稿还是由法国抵抗运动的地下组织负责传递的。 Weil刚到美国的时候很不走运。那时大批欧洲科学家涌入美国,大学职位奇缺。即 使是Hadamard,当时法国最著名的数学家Hadamard,1912年当选法兰西科学院院士、 1932年当选英国皇家学会会员的Hadamard,也只能在Columbia当一名讲师。 Weil先是到Princeton高等研究所,那里有他的朋友Chxxxxley和Siegel. 这两位来 得比较早,所以位子坐得很安稳,Weil可没这么幸运,他没过多久就去了Haverford学 院。后来他说这是一个“连提都没法提的事”,在履历表里也隐瞒了这段经历。在那里, 他要花大量的时间去教程度极低的美国大学生,甚至还得教三角函数和初等几何,有 时还得改本,所以自己的研究工作进展相当慢。学院给他的薪水少得可怜,靠 Rockefeller基金会的资助才能勉强糊口。 在芬兰的时候,Weil曾和Ahlfors讨论过复变函数。Ahlfors想把单复变函数里的 Nevanlinna值分布理论推广到多复变函数上去,但关键是微分几何里的高维Gauss- Bonnet公式。他向Weil提出挑战:如果Weil能够证明高维的Gauss-Bonnet公式,那么他 就可以把Nevanlinna理论推广到多复变情形。Weil在Haverford学院期间,同Allendorfer 合作解决了这个问题,不过Ahlfors的推广还是未能作出,因为实际工作比他想象的要困 难得多。 |
|
![]() |
![]() |
| 实用资讯 | |




