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波恩哈德·黎曼
2020-05-29 16:58   审核人:

1826年,他出生于汉诺威王国(今)的小镇布列斯伦茨(Breselenz)。他的父亲弗雷德里希·波恩哈德·黎曼是当地的路德会牧师。他在六个孩子中排行第二。他是个安静多病而且害羞的人,终生喜欢独处。他的同事戴德金(Dedekind)是少数了解他的人之一。据戴德金说,除了黎曼真正糟糕的身体状况之外,他还是一名疑病症患者。

黎曼图册

1840年,黎曼搬到和祖母生活并进入中学学习。

1842年,祖母去世后,他搬到吕内堡(Lüneburg)的约翰纽姆(Johanneum)。

1846年,黎曼进入学习哲学和神学。在此期间他去听了一些数学讲座,包括高斯关于最小二乘法的讲座。在得到父亲的允许后,他改学数学。在大学期间有两年去柏林大学就读 ,受到 C.G.J.P.G.L.的影响。

1847年春,黎曼转到,投入雅戈比、狄利克雷和Steiner门下。两年后他回到哥廷根。

1851年,在柏林大学获博士学位

1851年,论证了可导的必要充分条件( 即柯西-黎曼方程) 。借助狄利克雷原理阐述了黎曼映射定理 ,成为函数的几何理论的基础。

1853年,定义了黎曼积分并研究了三角级数收敛的准则。

1854年,发扬了关于曲面的微分几何研究,提出用流形的概念理解空间的实质,用微分弧长度的平方所确定的正定二次型理解度量,建立了黎曼空间的概念,把欧氏几何、非欧几何包进了他的体系之中。

1854年,成为的讲师,

1857年,初次登台作了题为论作为几何基础的假设的演讲,开创了黎曼几何,并为爱因斯

黎曼之墓

黎曼之墓

坦的广义相对论提供了数学基础。

1857年,发表的关于函数的研究论文,引出黎曼曲面的概念 ,将阿贝尔积分与阿贝尔函数的理论带到新的转折点并做系统的研究。其中对、分析、代数几何各角度作了深入研究。创造了一系列对代数拓扑发展影响深远的概念,阐明了后来为G.罗赫所补足的黎曼-罗赫定理。1857年,升为哥廷根大学的编外教授。1859年,接替狄利克雷成为教授。并发表论文《论小于某给定值的素数的个数》,提出黎曼假设。

1862年,他与爱丽丝·科赫(Elise Koch)结婚。

1866720日,他在第三次去意大利修养的的途中因肺结核在塞拉斯卡(Selasca)去世。 [4]

主要贡献

编辑

1859年,发表的关于素数分布的论文《论小于某给定值的素数的个数》中,研究了黎曼ζ函数,给出了ζ函数的积分表示与它满足的函数方程,他指出素数的分布与黎曼ζ函数之间存在深刻联系。这一关联的核心就是J(x)的积分表达式。

1854年,黎曼在格丁根大学发表的题为《论作为几何学基础的假设》的演说,创立了黎曼几何学。黎曼将曲面本身看成一个独立的几何实体,而不是把它仅仅看作欧几里得空间中的一个几何实体。1915年,A.爱因斯坦运用黎曼几何和张量分析工具创立了新的引力理论——广义相对论。

另外,他对偏微分方程及其在物理学中的应用有重大贡献。甚至对物理学本身,如对热学、电磁非超距作用和激波理论等也作出重要贡献。

黎曼的工作直接影响了19世纪后半期的数学发展,许多杰出的数学家重新论证黎曼断言过的定理,在黎曼思想的影响下数学许多分支取得了辉煌成就。

黎曼首先提出用复变函数论特别是用ζ函数研究数论的新思想和新方法,开创了解析数论的新时期,并对单复变函数论的发展有深刻的影响 。他是世界数学史上最具独创精神的数学家之一,黎曼的著作不多,但却异常深刻,极富于对概念的创造与想象。

他的名字出现在黎曼ζ函数黎曼积分黎曼引理黎曼流形黎曼空间,黎曼映照定理,黎曼-希尔伯特问题,柯西-黎曼方程,黎曼思路回环矩阵中。

著作

黎曼的著作主要有:《单复变函数一般理论的基础》、《关于以几何学为基础的假设》、《借助三角级数表示函数的可能性》、《数学物理的微分方程》(与韦伯合著)、《椭圆函数论》、《引力、电、磁》、《不超过已知数的素数的数量》等。戴德金于1876年出版了黎曼全集。黎曼的学生们收集他们的讲义笔记于1902年出版,作为全集的补充。

黎曼猜想

黎曼留给后人的难题之一就是当今著名的黎曼猜想,是希尔伯特(Hilbert)1900年提出的二十三个问题的第八问题,现在又被列为千禧年七大难题之一。它要求解决的是黎曼zeta函数ζ(s)的非平凡零点都位于复平面Re(s)=1/2直线上。数学家们把这条直线称为临界线。运用这一术语,黎曼猜想可以表述为:黎曼ζ(s)函数的所有非平凡零点都位于临界线上。

20189月,迈克尔·阿蒂亚声明证明黎曼猜想,将于924日海德堡获奖者论坛上宣讲。924日,迈克尔·阿蒂亚贴出了他证明黎曼假设(猜想)的预印本。

人物评价

埃丁顿(Eddington)爵士曾说:一个像黎曼这样的几何学者几乎可以预见到现实世界的更重要的特征。

高斯说:黎曼……具有创造性的、活跃的、真正数学家的头脑,具有灿烂丰富的创造力。

近代数学史家贝尔认为:作为一个数学家,黎曼的伟大在于他给纯数学和应用数学揭示的方法和新观点的有力的普遍性和无限的范围。

德国数学家克莱因说:黎曼具有非凡的直观能力,他的理解天才胜过所有同代数学家。

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