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数学家传记

伦纳德·尤金·迪克森Leonard Eugene Dickson

出生
1874年1月22日 美国艾奥瓦州独立城
逝世
1954年1月17日 美国得克萨斯州哈灵根

伦纳德·尤金·迪克森 以其对数论和群论的贡献而闻名。

完整传记

伦纳德·尤金·迪克森,或常被称为L E 迪克森,出生于艾奥瓦州,但由于他年幼时全家搬到了得克萨斯州,他一直认为自己是个得克萨斯人。他的父母是Lucy Tracy和Campbell 迪克森,后者是一名银行家。Campbell还是一名商人,通过投资房地产赚钱。迪克森在家乡Cleburne上了小学和中学。他进入得克萨斯大学,很快受到G·B·豪斯泰德的影响,后者鼓励他学习数学。迪克森在数学领域广泛学习,但专攻G·B·豪斯泰德自己的欧几里得和non-euclidean geometry科目。迪克森于1893年获得学士学位,1894年获得硕士学位,同样是在G·B·豪斯泰德的指导下。

迪克森申请了哈佛和芝加哥的博士奖学金。他接受了哈佛的录取通知,但在后来收到芝加哥的录取通知后改变了主意。在芝加哥,他由伊莱基姆·黑斯廷斯·穆尔指导,但那里的其他人也影响了他,例如Bolza海因里希·马什克。迪克森于1896年获得芝加哥大学博士学位,学位论文题为The Analytic Representation of Substitutions on a Power of a Prime Number of Letters with a Discussion of the Linear Group。这是芝加哥授予的第一个数学博士学位。

迪克森随后在莱比锡与索菲斯·李共事一段时间,后来在巴黎与卡米耶·若尔当共事。回到美国后,他在乔治·伯克利的加利福尼亚大学担任讲师。他于1899年被任命为得克萨斯大学奥斯汀分校的副教授。然而,伊莱基姆·黑斯廷斯·穆尔和他在芝加哥的同事们希望迪克森回到那里,他们为他提供了一个永久教职。他立即接受了,并于1900年至1907年在芝加哥大学担任助理教授,然后担任副教授至1910年,当时他被提升为正教授。他在芝加哥大学担任教授直至职业生涯结束,1939年退休时被授予荣休教授。在这些年里,他确实有段时间离开芝加哥,主要是在加利福尼亚大学,他在1914年、1918年和1922年担任访问教授。迪克森于1902年与Susan McLeod Davis结婚;他们有两个孩子。

迪克森的数学成果极为丰硕,其已发表著作目录包含275项。他研究有限域,并扩展了由约瑟夫·韦德伯恩埃利·嘉当开创的线性结合代数理论。他在数论中证明了许多有趣的结果,利用伊万·维诺格拉多夫的结果,在研究加性数论时推导出理想爱德华·华林定理。

1901年,他的著名著作Linear groups with an exposition of the Galois field theory出版了。也许首先要说明的是,这本书由莱比锡的Teubner出版,部分原因可能是菲利克斯·克莱因的建议,但主要是因为当时没有成熟的美国科学出版商。这本书是他1896年博士论文的修订和扩充版。然而,我们应该注意到,在出版这本书之前,迪克森在之前的五年里已经发表了43篇研究论文,其中除了七篇之外,全部是关于有限线性的。在给菲利克斯·克莱因的书籍提案中,迪克森写道:-

这里宣布的这本书提议处理线性同余群,或者更一般地,处理Galois field中的线性群,这一主题因埃瓦里斯特·伽罗瓦恩里科·贝蒂、Mathieu [以米里迂·拉·马丢]、卡米耶·若尔当以及许多近期作者的努力而丰富。

在给菲利克斯·克莱因的信中,迪克森还谈到:-

...引入显著的简化...

...呈现理论的某些部分,而不给出已发表论文中的困难计算。

Parshall 在20中描述这本书时写道:-

迪克森提出了经典线性群的一个统一、完整且一般的理论——不仅仅像卡米耶·若尔当所做的那样在素域GF(p)上——而是在一般有限域GF(pn)上,并且他是在这些基础域已有成熟理论的背景下做到这一点的。……他的书代表了数学文献中对有限域的首次系统处理。

Linear groups with an exposition of the Galois field theory外,迪克森还出版了17本书。三卷本的History of the Theory of Numbers(1919—23)是另一部至今仍被广泛查阅的著名著作。这三卷涵盖:整除性与素性;丢番图分析;以及二次型与高次型。这部著作几乎没有解释,也没有试图为所描述的结果构建背景,但它本质上包含了从数学起源直到20世纪20年代的每一个数论思想。德里克·亨利·莱默(也许相当苛刻地)将其描述为:-

……一份可以据以撰写历史的参考文献列表。

亚伯拉罕·阿德里安·艾伯特在[3]中指出,迪克森的三卷本著作:-

……对一个更普通的人来说,仅凭它本身就足以成为毕生的工作。

尽管其内容全面,二次互反律并未被讨论,其原因在[14]中得到了解释,其中给出了计划中的第四卷的细节,该卷从未出版。在[12]中,考虑了为什么迪克森在其研究能力的巅峰时期选择将如此多的时间投入到这个项目中的问题。给出了三个原因:他只是想知道在这个主题上已经完成的所有工作;他想创作一部美国著作,详细报告一个数学主题,与欧洲正在编写的类似报告相匹配;最后是迪克森自己给出的原因,即它:-

……符合我的信念,即每个人都应该在一生中的某个时候致力于做一些严肃有用的工作,而除了从中获得的满足感之外,极不可能有任何其他回报。

迪克森于1939年出版了Modern Elementary Theory of Numbers。Brinkmann在评论这本书时写道:-

本书的前四章简要但令人满意地介绍了数论的通常初等主题,包括二元二次型的简短叙述。这部分内容初学者可以轻松阅读,并且有许多适合此类读者的问题。剩下的两百页涉及更高级的主题,其中大多数具有“加性”特征。证明是“初等的”(附录除外),并且通常比文献中的更简单。有几章涉及二次型。其中一章包含关于将自然数表示为三个平方和的经典定理的推广。……

我们应该审视的迪克森研究的最后一个领域是他在代数方面的工作。伊莱基姆·黑斯廷斯·穆尔和迪克森在域方面做了大量工作,但正是1904年约瑟夫·韦德伯恩来到芝加哥时,那里开始了有限可除代数的工作。1905年,约瑟夫·韦德伯恩证明了有限可除代数的交换性,但[21]对迪克森在这项工作中的互动提供了很多见解。事实上,约瑟夫·韦德伯恩发现了一个证明,后来被认为包含一个漏洞,但当时没有人注意到这一点。迪克森起初寻找反例,却自己找到了一个(相当晦涩的)证明,并向约瑟夫·韦德伯恩展示了它。然后约瑟夫·韦德伯恩利用迪克森证明中的思想设计了另外两个优雅的证明。迪克森对反例的寻找使他考虑非结合代数,并在一系列论文中确定了域上所有三维和四维(非结合)可除代数。他出版了主要著作Linear algebras(1914年)、Algebras and their arithmetics(1923年)和Modern algebraic theories(1926年)。

亚伯拉罕·阿德里安·艾伯特在[9]中写道:-

迪克森是一位鼓舞人心的教师。

然而Parshall写道[22]:-

尽管在课堂上并非特别有天赋,迪克森作为导师巧妙地激发了芝加哥大学研究生对他工作的兴趣。

事实上,Fenster在[17]中提出了一个问题:当迪克森被公认为不特别擅长课堂教学时,他如何能吸引67名博士生进入代数和数论研究[17]:-

他的讲座简洁而未加修饰,对学生说话严厉。他经常指定教科书(往往是他自己的)中的阅读材料,要么叫学生展示和分析材料,要么整节课都由他讲授。……然而,鉴于迪克森对学生数学弱点的不容忍,他的评论可能很严厉,即使并非针对个人。他并不旨在让学生自我感觉良好。

她对他为何如此成功的回答是,他作为领先研究数学家的榜样,这是他的学生希望效仿的,而不是因为他作为导师的角色。也许他在接收学生之前要求如此严格,这一事实对他有利而非不利[17]:-

迪克森 对他的未来博士生有一个突然的死亡测试:他分配一个比学位论文问题更短的预备问题,如果学生能在三个月内解决它,迪克森 就会同意指导该研究生的工作。否则,学生必须另找导师。

迪克森 获得了许多荣誉。他于1913年当选为 国家科学院(美国),也是美国哲学学会、American Academy of Arts and SciencesLondon Mathematical SocietyFrench Academy of Sciences捷克数学家和物理学家联合会 的成员。美国科学促进会决定设立一个奖项,以表彰对科学进步做出的最重大贡献。迪克森 是该奖项的第一位获得者,因其在代数算术方面的工作于1924年获得1000美元奖金。他还是 美国数学会 于1928年颁发的 法兰克·尼尔森·寇尔 代数奖的第一位获得者,获奖作品是他1927年在苏黎世和莱比锡出版的 Algebren und ihre Zahlentheorie。迪克森 与 美国数学会 关系密切,于1917-1918年担任其主席,此前于1913年担任其学术讨论会讲师。他于1918年12月发表了主席演讲,主题是 Mathematics in War Perspective,在演讲中他批评美国在数学准备方面未能达到英国、法国和德国的水平。他说:-

但愿不再可能出现这样的情况:成千上万的年轻人由于缺乏足够的数学准备,在陆军和海军工作中受到如此严重的妨碍。

作为对授予 迪克森 荣誉的最后评论,我们注意到普林斯顿(1941年)和哈佛(1936年)是授予他荣誉学位的大学之一。

我们在本文开头提到,迪克森一直认为自己是个德克萨斯人,因此他退休后回到“家”是很自然的。他整个职业生涯的研究活动水平高于大多数数学家所能想象,也许正因为如此,他在退休的十五年中实际上放弃了研究。

关于 迪克森 的性格,[22] 中描述如下:-

迪克森 是一个坚韧不拔的人,倾向于直率地说出自己的想法;他对他人工作的赞扬总是很吝啬。……他沉迷于桥牌和台球的强烈爱好,据说他不喜欢在这两种游戏中输掉。

他无疑对美国的数学产生了重大影响,很大程度上正是因为他,美国在代数研究中的角色发生了转变。

参考文献

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