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  • 尼爾斯·亨利克·阿貝爾

    尼爾斯·亨利克·阿貝爾(數(shù)學(xué)家)

    尼爾斯·亨利克·阿貝爾(英文名:Niels Henrik Abel;1802年8月5日-1829年4月6日),挪威數(shù)學(xué)家。

    他在很多數(shù)學(xué)領(lǐng)域做出了開創(chuàng)性的工作,以證明懸疑兩百五十年五次方程的根式解的不可能性和對橢圓函數(shù)的研究中提出阿貝爾方程式而聞名。盡管阿貝爾成就極高,卻生前不得志,無法獲得教席俾專心研究,最后因過度貧窮染上肺結(jié)核逝世于挪威的弗魯蘭。


    清貧少年

    阿貝爾(Niels Henrik Abel,1802年8月5日─1829年 4月 6日)是十九世紀(jì)挪威出現(xiàn)的最偉大數(shù)學(xué)家。他的父親是挪威克里斯蒂安桑(Kristiansand)主教區(qū)芬杜(Find&ouml;)小村莊的牧師,全家生活在窮困之中。在1815年,當(dāng)他進入了奧斯陸的一所天主教學(xué)校讀書,他的數(shù)學(xué)才華便顯露出來。經(jīng)他的老師霍爾姆伯(Holmbo&euml;)的引導(dǎo)下,他學(xué)習(xí)了不少當(dāng)時的名數(shù)學(xué)家的著作,包括:牛頓(Newton)、歐拉(Euler)、拉格朗日(Lagrange)及高斯(Gauss)等。他不單了解他們的理論,而且可以找出他們一些微小的漏洞。

    1820年,阿貝爾的父親去世,照顧全家七口的重?fù)?dān)突然交到他的肩上。雖然如此,1821年阿貝爾透過霍姆彪的補助,仍可進入奧斯陸的克里斯蒂安尼亞大學(xué)(University of Christinania),即奧斯陸大學(xué)(Universitetet i Oslo)就讀,於1822年獲大學(xué)預(yù)頒學(xué)位,并由霍姆彪的資助下繼續(xù)學(xué)業(yè)。在學(xué)校里,他幾乎全是自學(xué),同時花大量時間作研究。

    隱沒天才

    1823年當(dāng)阿貝爾的第一篇論文發(fā)表后,他的朋友便力請挪威政府資助他到德國及法國進修。當(dāng)?shù)却貜?fù)時,在1824年他發(fā)表了他的《一元五次方程沒有代數(shù)一般解》的論文,渴望為他帶來肯定地位。他把論文寄了給當(dāng)時有名的數(shù)學(xué)家高斯,可惜高斯錯過了這篇論文,也不知道這個著名的代數(shù)難題已被解破。1825-26年的冬季,他遠赴柏林,并認(rèn)識了克列爾(Crelle)?肆袪柺莻土木工程師,而且對數(shù)學(xué)很有熱誠,他跟阿貝爾成為很要好的朋友。1826年,在阿貝爾的鼓勵下,克列爾創(chuàng)立了一份純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)雜志(Journal für die reine und angewandte Mathematik),該雜志的第一期便刊登了阿貝爾在五次方程的工作成果,另外還有方程理論、泛函方程及理論力學(xué)等的論文。在柏林,新的數(shù)學(xué)向?qū)顾^續(xù)獨立地進行研究工作,後來阿貝爾更到了歐洲不同的地方。

    1826年夏天,他在巴黎造訪了當(dāng)時最頂尖的數(shù)學(xué)家,并且完成了一份有關(guān)超越函數(shù)的研究報告。這些工作展示出一個代數(shù)函數(shù)理論,現(xiàn)稱為阿貝爾定理,而這定理也是後期阿貝爾積分及阿貝爾函數(shù)的理論基礎(chǔ)。他在巴黎被冷落對待,他曾經(jīng)把他的研究報告寄去科學(xué)學(xué)院,望可得到好評,但他的努力也是徒然。他在離開巴黎前染頑疾,最初只以為只是感冒,后來才知道是肺結(jié)核病。

    他輾轉(zhuǎn)回到挪威,但欠下不少錢債。他只好靠教書及收取大學(xué)的微薄津貼為生。在1828年,他找到一份代課教師之職來維持生計。但他的窮困及病況并沒有減低他對數(shù)學(xué)的熱誠,他在這段期間寫了大量的論文,主要是方程理論及橢圓函數(shù),也就是有關(guān)阿貝爾方程和阿貝爾群的理論。他比雅可比(Jacobi)更快完全了橢圓函數(shù)的理論。此時,阿貝爾的名聲經(jīng)已響遍所有的數(shù)學(xué)中心,各方面的人也希望為他找到一個適當(dāng)?shù)慕淌谙,?dāng)中克列爾便希望為他在柏林找得一個教授席位。

    尼爾斯·亨利克·阿貝爾

    在1828年冬天,阿貝爾的病逐漸嚴(yán)重起來。在他圣誕節(jié)去芬羅蘭(Froland)探他的未婚妻克萊利·肯姆普(Crelly Kemp)期間,病情便更惡化。到1829年1月時,他已知自己壽命不長,出血的癥狀已無法否認(rèn)。直至1829年4月6日凌晨,阿貝爾去世了,他的未婚妻堅持不要他人之助照顧阿貝爾,“單獨占有這最後的時刻”。

    阿貝爾去世后,他的老師霍爾姆伯于1839年為他出版了文集。

    遲到榮譽

    直到阿貝爾去世前不久,人們才認(rèn)識到他的價值。1828年,四名法國科學(xué)院院士上書給挪威國王,請他為阿貝爾提供合適的科學(xué)研究位置,勒讓德也在科學(xué)院會議上對阿貝爾大加稱贊。在阿貝爾死後兩天,克列爾寫信說為阿貝爾成功爭取於柏林大學(xué)(Freie Universit?t Berlin)當(dāng)數(shù)學(xué)教授,可惜已經(jīng)太遲,一代天才數(shù)學(xué)家已經(jīng)在收到這消息前去世了。此后榮譽和褒獎接踵而來,1830年他和卡爾·雅可比共同獲得法國科學(xué)院大獎。

    阿貝爾在數(shù)學(xué)方面的成就是多方面的。除了五次方程之外,他還研究了更廣的一類代數(shù)方程,后人發(fā)現(xiàn)這是具有交換的伽羅瓦群的方程。為了紀(jì)念他,后人稱交換群為阿貝爾群。阿貝爾還研究過無窮級數(shù),得到了一些判別準(zhǔn)則以及關(guān)于冪級數(shù)求和的定理。這些工作使他成為分析學(xué)嚴(yán)格化的推動者。

    阿貝爾和雅可比是公認(rèn)的橢圓函數(shù)論的奠基者。阿貝爾發(fā)現(xiàn)了橢圓函數(shù)的加法定理、雙周期性、并引進了橢圓積分的反演。他研究了形如的積分(現(xiàn)稱阿貝爾積分), 其中R(x,y)是x和y的有理函數(shù),且存在二元多項式?,使?(x,y)=0。他還證明了關(guān)于上述積分之和的定理,現(xiàn)稱阿貝爾定理,它斷言:若干個這種積分之和可以用g個這種積分之和加上一些代數(shù)的與對數(shù)的項表示出來,其中g(shù)只依賴于?,就是?的虧格。阿貝爾這一系列工作為橢圓函數(shù)論的研究開拓了道路,并深刻地影響著其他數(shù)學(xué)分支。埃爾米特曾說:阿貝爾留下的思想可供數(shù)學(xué)家們工作150年。

    科學(xué)院秘書傅立葉讀了論文的引言,然后委托勒讓得和柯西負(fù)責(zé)審查。柯西把稿件帶回家中,究竟放在什么地方,竟記不起來了。直到兩年以后阿貝爾已經(jīng)去世,失蹤的論文原稿才重新找到,而論文的正式發(fā)表,則遷延了12年之久。

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