赫尔曼·外尔

德国数学家(1885-1955)

赫尔曼·克劳斯·胡戈·外尔[1] ForMemRS(德語:Hermann Klaus Hugo Weyl德语发音:[vaɪl],1885年11月9日—1955年12月8日;又译韦尔),德国数学家物理学家哲学家。 尽管他的大部分工作时间是在瑞士苏黎世美国普林斯顿高等研究院(IAS)度过的,他仍被认为传承了以大卫·希尔伯特赫尔曼·闵可夫斯基为代表的哥廷根大学学派的数学传统。[2][3] 他的研究工作在理论物理上和在纯数学领域(如数论)等都有着一样杰出的贡献。他是20世纪最有影响力的数学家之一,也是普林斯顿高等研究院早期的重要成员。

赫尔曼·外尔(左)

外尔发表过的作品涉及时间空间物质哲学逻辑对称性数学史。他是最早把广义相对论电磁理论结合的人之一。当他同时代的数学家对昂利·庞加莱希尔伯特的对数学的广泛涉猎的重要性缺乏重视的时候,外尔走得比任何人更远。迈克尔·阿蒂亚曾评价,他开始研究一个数学题目的时候,经常发现外尔已经在他之前有所贡献(The Mathematical Intelligencer (1984), vol.6 no.1)。

传记 编辑

外尔出生于德国汉堡附近的小镇埃尔姆斯霍恩。从1904年到1908年期间他在哥廷根慕尼黑学习数学和物理。在他十分尊敬的导师希尔伯特的指导下,外尔在哥廷根大学获得博士学位。在几年的教学工作后,他离开哥廷根到苏黎世,在那里他担任苏黎世联邦理工学院数学系的系主任。在那里他和当时正在研究广义相对论阿尔伯特·爱因斯坦是同事。爱因斯坦对着迷于数学物理的外尔有很大的影响。1921年外尔见到了被聘用为苏黎世大学教授的埃尔温·薛定谔,自那时起他们成为了一生的亲密朋友。

外尔在1930年离开了苏黎世,到哥廷根接替希尔伯特的职位,直到1933年纳粹执政时,因为他的妻子是犹太人而被迫离开。这一事件使得他决定前往当时刚刚创建的普林斯顿高等研究院。直到1951年他退休以前,他都在那里工作。他和他的妻子生活在普林斯顿和苏黎世两地,并于1955年逝世。

贡献 编辑

流形与物理学的几何基础 编辑

1913年,外尔出版了Die Idee der Riemannschen Fläche (The Concept of a Riemann Surface,《黎曼面的概念》,有英译本)一书。在书中他给出了处理黎曼面的一般方法。为了让黎曼面的理论更加严格,外尔使用了点集拓扑。而这一方法后来被推广到一般的流形上。他为此参考了鲁伊兹·布劳威尔之前在拓扑学上的工作。

作为哥廷根的最重要的科学家之一,外尔很早就对爱因斯坦的工作有了充分的了解。在他的《时间、空间、物质》(1918年第一版,1922年第四版)一书中,他回溯了相对论物理的发展。1918年,他引入了规范(gauge)的概念,并给出了规范理论最早的例子。在当时的条件下,外尔的规范理论试图用时空的几何性质来描述电磁场引力场,但是这并不是一个太成功的尝试(某种程度上,我们可以把他的工作看成爱因斯坦所追求的统一场论的数学化)。黎曼几何中的外尔张量对研究共形几何的内在性质有重要的作用。1929年外尔把四脚场(vierbein)引入广义相对论。[4]

他的对物理学的探索基于埃德蒙德·胡塞尔的现象哲学,特别是胡塞尔在1913年的 Ideen zu einer reinen Phänomenologie und phänomenologischen Philosophie. Erstes Buch: Allgemeine Einführung in die reine Phänomenologie (《纯粹现象学通论 纯粹现象学和现象学哲学的观念(I)》 胡塞尔著 李幼蒸译)。 显然地,这是外尔处理爱因斯坦的有争议的对于恩斯特·马赫的现象物理学的依赖性的方式。[來源請求]胡塞尔对戈特洛布·弗雷格 关于他的算术哲学的最早的著作的批评反应强烈。彼时他正在探索对于数学和其他结构的感觉,而这正是弗雷格从经验参考中区分出来的。所以有充足的理由认为,规范理论是从外尔的作为物理量度的形式的观点,而不是一种物理理论发展起来的。[來源請求]

以外爾為名的相關主題 编辑

延伸阅读 编辑

  • 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 , 编, Levels of Infinity / Selected Writings on Mathematics and Philosophy, Dover, 2012, ISBN 978-0-486-48903-2 

註釋 编辑

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