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  • 戴德金

    戴德金

    尤利烏斯·威廉·理查德·戴德金(Julius Wilhelm Richard Dedekind ,1831—1916)又譯狄德金,最偉大的德國數(shù)學(xué)家、理論家和教育家,近代抽象數(shù)學(xué)的先驅(qū)。據(jù)《辭!罚鞯陆疬是格丁根大學(xué)哲學(xué)博士、柏林科學(xué)院院士。


    人物生平

      1831年10月6日生于德國下薩克森州東部城市不倫瑞克一知識分子家庭。父親為法學(xué)教授,母親亦出身于知識分子家庭。早年在不倫瑞克大學(xué)預(yù)科學(xué)習(xí)化學(xué)和物理。

      1848年入卡羅萊納學(xué)院攻力學(xué)、微積分、代數(shù)分析、解析幾何和自然科學(xué)。

      1850年轉(zhuǎn)入哥廷根大學(xué)新辦的數(shù)學(xué)和物理學(xué)研習(xí)班,從數(shù)學(xué)家C.F.高斯研究最小二乘法和高等測量學(xué),從斯特恩攻數(shù)論基礎(chǔ),從韋伯攻物理,并選修過天文學(xué)。

      1852年以題為《關(guān)于歐拉積分的理論》一論文獲得哲學(xué)博士學(xué)位。畢業(yè)后留校任代課講師。

      1855年高斯去世后,戴德金在格丁根大學(xué)又先后聽過狄利克雷教授的數(shù)論、位勢理論、定積分和偏微分方程,以及波恩哈德·黎曼教授的阿貝爾函數(shù)和橢圓函數(shù)等課程,進(jìn)而萌生了借助于算術(shù)性質(zhì)來重新定義無理數(shù)的想法。

    戴德金

      1856年起,他開始講授伽羅瓦理論,成為教壇上最早涉足這一領(lǐng)域的學(xué)者。

      1858-1862年在蘇黎世綜合工業(yè)學(xué)院任教授。此間主要進(jìn)行實(shí)數(shù)理論基礎(chǔ)的研究。

      1862-1912年任不倫瑞克高等技術(shù)學(xué)校教授,在那發(fā)展了有理數(shù)和無理數(shù)可以構(gòu)成一個(無空隙的)實(shí)數(shù)的連續(xù)系統(tǒng),前提是實(shí)數(shù)和直線上的點(diǎn)有著一對應(yīng)的關(guān)系。并先后當(dāng)選為法國科學(xué)院、柏林科學(xué)院和羅馬科學(xué)院院士。

      1888年,戴德金提出了算術(shù)公理的完整系統(tǒng),其中包括完全數(shù)學(xué)歸納法原理的準(zhǔn)確表達(dá)方式,把映象的許多概念用最普通的形式引入數(shù)學(xué)中。此外,他還研究了結(jié)構(gòu)理論的基礎(chǔ),使之成為現(xiàn)代代數(shù)的中心分支之一。現(xiàn)今數(shù)學(xué)上的許多命題和術(shù)語,如環(huán)、場、結(jié)構(gòu)、截面、函數(shù)、定理、互換原理等,都是與他的名字聯(lián)系在一起的。他于1916年2月12日在不倫瑞克去世。盡管他的關(guān)于數(shù)學(xué)基本理論的許多重要思想在他生前并未被人們充分認(rèn)識,但仍然影響著現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展。

    成就及榮譽(yù)

      戴德金的主要成就是在代數(shù)理論方面。他研究過任意域、環(huán)、群、結(jié)構(gòu)及模等問題,并在授課時率先引入了環(huán)(域)的概念,并給理想子環(huán)下了一般定義,提出了能和自己的真子集建立一對應(yīng)的集合是無窮集的思想。在研究理想子環(huán)理論過程中,他將序集(置換群)的概念用抽象群的概念來取代,并且用一種比較普通的公式(戴德金分割概念)表示出來,比康托爾的公式要簡化得多,并直接影響了后來皮亞諾的自然數(shù)公理的誕生。是最早對實(shí)數(shù)理論提出了許多論據(jù)的數(shù)學(xué)家之一!

      戴德金在數(shù)學(xué)上有很多新發(fā)現(xiàn)。不少概念和定理以他的名字命名。他的主要貢獻(xiàn)有以下兩個方面:在實(shí)數(shù)和連續(xù)性理論方面,他提出“戴德金分割”,給出了無理數(shù)及連續(xù)性的純算術(shù)的定義。1872年,他的《連續(xù)性與無理數(shù)》出版,使他與G.康托爾、K.魏爾斯特拉斯等一起成為現(xiàn)代實(shí)數(shù)理論的奠基人。在代數(shù)數(shù)論方面,他建立了現(xiàn)代代數(shù)數(shù)和代數(shù)數(shù)域的理論,將E.E.庫默爾的理想數(shù)加以推廣,引出了現(xiàn)代的“理想”概念,并得到了代數(shù)整數(shù)環(huán)上理想的唯一分解定理。今天把滿足理想唯一分解條件的整環(huán)稱為“戴德金整環(huán)”。他在數(shù)論上的貢獻(xiàn)對19世紀(jì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生了深刻影響。

    主要著作

      《連續(xù)性與無理數(shù)》、《整代數(shù)的理論》、《數(shù)論講義》、《數(shù)是什么?數(shù)應(yīng)當(dāng)是什么?》和《數(shù)學(xué)論文集》等。

    分割

      假設(shè)給定某種方法,把所有的有理數(shù)分為兩個集合,A和B, A中的每一個元素都小于B中的每一個元素,任何一種分類方法稱為有理數(shù)的一個分割。

      對于任一分割, 必有3種可能, 其中有且只有1種成立:

      A有一個最大元素a,B沒有最小元素。例如A是所有≤1的有理數(shù),B是所有>1的有理數(shù)。 B有一個最小元素b,A沒有最大元素。例如A是所有<1的有理數(shù)。B是所有≥1的有理數(shù)。 A沒有最大元素,B也沒有最小元素。例如A是所有負(fù)的有理數(shù),零和平方小于2的正有理數(shù),B是所有平方大于2的正有理數(shù)。顯然A和B的并集是所有的有理數(shù),因?yàn)槠椒降扔?的數(shù)不是有理數(shù)。注::A有最大元素a,且B有最小元素b是不可能的,因?yàn)檫@樣就有一個有理數(shù)不存在于A和B兩個集合中,與A和B的并集是所有的有理數(shù)矛盾。

      第3種情況,戴德金稱這個分割為定義了一個無理數(shù),或者簡單的說這個分割是一個無理數(shù)。

      前面2種情況中,分割是有理數(shù)。

      這樣,所有可能的分割構(gòu)成了數(shù)軸上的每一個點(diǎn),既有有理數(shù),又有無理數(shù),統(tǒng)稱實(shí)數(shù)。

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