第三百七十四章 玻尔-诺伊格鲍尔理论

奥托·诺伊格鲍尔生于1899年5月26日奥地利因斯布鲁克,卒于1990年2月19日美国新泽西州普林斯顿。当奥托还是个幼童时,双亲就过世了,由一位叔父把他带大。在格拉茨读中学时,他开始对数学产生浓厚兴趣,但在1917年,他却为了逃避不得不参加的结业考试,以一名炮兵中尉的身份加入了奥地利军队。1918年战争结束,他成了意大利人的阶下囚,被关进了意大利战俘营。从战俘营里被释放出来以后,诺伊格鲍尔辗转四方,居无定所。

1919年到1921年间,他先在格拉茨大学学习电气工程学和物理学,然后他在慕尼黑大学随索末菲学习数学和物理学。

1922年他在格丁根安顿了下来,在那里他开始了系统的数学研究,和库朗、哈拉尔德·玻尔以及亚历山德罗夫成为了朋友。他和玻尔的友谊发展成了一次数学上的合作。他们联合写作了一篇概周期函数的论文。这将是诺伊格鲍尔第一篇也是最后一篇数学论文,就其研究工作本身来说在这时有了明确的转变。guwo.org 风云小说网

诺伊格鲍尔还是个语言专家,他学过埃及语。因此,自然而然地,玻尔要求他审阅评论一份莱因德纸草书出版物。诺伊格鲍尔一开始研究这项工作,就明白了他想研究的课题是数学史。他找库朗和希尔伯特商量,想知道他是否能通过研究埃及单分数史,获得博士学位。他们同意指导这一课题。1926年因为这个题目的一篇论文,诺伊格鲍尔取得了博士学位。

1927年诺伊格鲍尔前往格丁根大学任教,开始讲授古代数学史。结果,上过这门课程的学生之一——巴特尔·范德瓦尔登也开始对古代数学发生了兴趣,终其一生出版了多部重要著作。

然而,1927年,诺伊格鲍尔决定开始研究巴比伦数学。为此,他学习了阿卡德语,巴比伦人用这种语言书写泥板。诺伊格鲍尔知道这些泥板由各个不同的博物馆保存,但是在当时,着手于研究它们并评价巴比伦人的贡献的工作几乎没有。格雷在“OttoNeugebauer(www.youxs.org)”一文中写道:

“诺伊格鲍尔在20世纪30年代中期出版他关于数学泥板的3册合集。它们确立了巴比伦数学极大的丰富性,远远超出了人们所猜测的可能来自于希腊或埃及的任何一个源头。”

诺伊格鲍尔承担的另一个项目是在格丁根创建一个新的数学研究所。在洛克菲勒基金会的支持下,这个项目在1929年完成,由库朗和诺伊格鲍尔共同领导直至1932年。然而,在此之前,诺伊格鲍尔已经开始了两项课题研究的第一项,这两项课题后来将会位列于对数学的最重大贡献之中。他说服Springer公司出版一份评论所有数学出版物的期刊,这将弥补他们在其他专题上的评论刊物之不足。1931年,第一期《数学文摘》问世,由诺伊格鲍尔编辑,该刊迅速成为数学界最有影响的刊物。

然而,由于**的干扰,《数学文摘》到1940年不得不停刊,美国数学会看到了机会,支持诺伊格鲍尔创建一份新的评论刊物。诺伊格鲍尔起航去了美国,并在超乎寻常的短时间里,诺伊格鲍尔创办并运作起了《数学评论》。这份杂志开始评论从1939年7月起发表的文章。第一期在1940年1月正式出版。诺伊格鲍尔继续担任《数学评论》的编辑。

1947年诺伊格鲍尔被任命为布朗大学的数学史教授。1969年从布朗大学退休后,1980年他成为了普林斯顿高等研究院的永久会员。

他对古代数学、天文学史的贡献继续震惊着世人。在他的经典著作中我们不能不提到《古代精密科学》(1951)和三册《古代数学天文学史》(1975)。

诺伊格鲍尔一生获得了众多奖励、奖赏和荣誉学位。他当选为遍布全球的最重要的学术研究会的院士、会员,包括丹麦皇家科学院、比利时皇家科学院、奥地利科学院、英国国家学术学院、爱尔兰皇家科学院和美国国家科学院,美国哲学会向他颁发了富兰克林奖章。1986年他接受了巴尔扎恩奖。博阿斯在“OttoNeugebauer:1899-1990”一文中写到,他最为高兴的是在1979年收到了美国数学协会的奖章。当时,由于他对数学研究的卓著贡献,协会授予了他这一殊荣。文章“AwardfordistinguishedservicetoOttoNeugebauer”举出了令诺伊格鲍尔得奖的主要贡献,尽管他在科学史上的杰出研究工作备受称赞,但他获得此项殊荣的主要原因是因为他对评论刊物的贡献。即:

“……他创办,并多年编辑了,首先是《数学文摘》……,然后是《数学评论》,因而为数学研究提供了实用文摘服务的必要工具。”

www.youxs.org(Bohr,H.)最早指出:概周期函数f(t)的积分是概周期函数的充分必要条件是,F(t)对一切t∈www.youxs.org(t)www.youxs.org,对于一阶线性常系数概周期方程以及一般n维非齐次线性常系数概周期微分方程dx/dt=Ax+f(t)。

其中A为nxn常量矩阵,f(t)为概周期n维向量函数,论证它们的有界解即概周期解的理论,称为玻尔-诺伊格鲍尔理论.

哈那德·波尔说:“你为什么想要编撰古代精密科学的研究?是不想研究现代的吗?”

诺伊格鲍尔对波尔说:“正相反,我致力于做古代科学研究,正是因为现在的科学就是从古代而来,看过古代科学之后,可以温故而知新,更加熟练的了解现在的科学。”

波尔说:“那你还会研究现在的科学吗?”

诺伊格鲍尔说:“是的,其实我知道这些东西增加了我对文献学的理解。”

波尔说:“哪些是实用的?”

诺伊格鲍尔说:“我们需要把没用的文献,一脚踢开。大量没用的,占用时间的,或者是重复的文献是在占用时间,连一个字都不能多留下。”

波尔说:“然后只读一些新的,最新鲜的,这样可以保证让自己一直快速有效的得到新知识。”

诺伊格鲍尔说:“没错,这也是读文献的真正目的。随着文献的增加,我们肯定需要更多的知识充实自己,然后让自己做出更多有效的贡献。”

随后两个人的交谈转向了数学问题。

波尔说:“前一段时间考虑的系数线性微分方程有界解为概周期解的问题,考虑过了吗?”

概周期函数又称殆周期函数,周期函数的一种推广,具有某种近似周期性的有界连续函数。概周期函数是在研究周期函数某种性质的基础上进一步提出来的。三角多项式以及三角多项式序列的极限都是周期函数。而三角和序列的极限却未必是周期函数。但这类极限函数的特征可以用某种近似周期性来刻画。

不同的周期函数由于周期不尽相同,其和、差或乘积不一定再是周期函数。概周期函数尽管未必有严格的周期性,但可拥有一些比周期函数更好的性质。这一概念首先于1925年被丹麦数学家哈那德·玻尔引进,后来赫曼·外尔、贝西科维奇等人也有研究和推广。贝西科维奇因概周期函数方面的贡献获得了1931年剑桥大学的亚当斯奖。

诺伊格鲍尔说:“如果定义域有界,那就可以成为概周期。”

哈那德·波尔本人是波尔的弟弟,他的哥哥是个著名的量子物理学家。而他不逊色自己的哥哥。

如同周期函数一样,任何概周期函数都是有界的,且一致连续。

如果f是概周期函数,那么对于任意实数a,f(x+a)、f(ax)、af(x)、|f(x)|也是概周期函数。

如果f和g都是概周期函数,那么f+g、f-g和都是概周期函数。

如果f(x)是概周期函数,H是f的值域到R上的一致连续函数,则H(f(x))也是概周期函数。

如果概周期函数的序列在实轴上一致收敛于函数f(x),则f(x)也是概周期函数。

如果f(x)是概周期函数,则f‘(x)为概周期函数的充分必要条件是f(x)的导函数f‘(x)一致连续。

如果f(x)是概周期函数,则F(x)为概周期函数的充要条件为F(x)有界。

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