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数学家传记

埃瓦里斯特·伽罗瓦Évariste Galois

出生
1811年10月25日 法国巴黎附近皇后堡
逝世
1832年5月31日 法国巴黎

埃瓦里斯特·伽罗瓦是一位法国数学家,他提出了一种判断一般方程何时可用根式求解的方法,并以其早期群论的发展而闻名。他在一场决斗后英年早逝。

完整传记

埃瓦里斯特·伽罗瓦的父亲Nicholas Gabriel Galois和母亲Adelaide Marie Demante都聪慧过人,在哲学、古典文学和宗教方面受过良好教育。然而,在伽罗瓦的家族中没有任何数学才能的迹象。他的母亲是伽罗瓦12岁前唯一的老师。她教他希腊语、拉丁语和宗教,并将自己的怀疑精神传给了儿子。伽罗瓦的父亲是社区中的重要人物,1815年当选为Bourg-la-Reine的市长。

你可以在THIS LINK看到19世纪巴黎的地图,其中显示了皇后堡。

对伽罗瓦一生将起重大作用的历史事件的起点,无疑是1789年7月14日攻占巴士底狱。从这时起,路易十六的君主制陷入重大困境,因为大多数法国人弥合了分歧,团结起来试图摧毁教会和国家的特权体制。

尽管试图妥协,路易十六在试图逃离该国后仍受到审判。国王于1793年1月21日被处决后,随之而来的是恐怖统治,进行了许多政治审判。到1793年底,巴黎关押着4595名政治犯。然而法国开始迎来更好的时期,因为他们的军队在拿破仑·波拿巴的指挥下赢得了一个又一个胜利。

拿破仑于1800年成为第一执政,1804年成为皇帝。法国军队继续征服欧洲,而拿破仑的权力越来越稳固。1811年,拿破仑处于权力的顶峰。到1815年,拿破仑的统治结束了。1812年俄国战役失败后,接连遭遇败绩,盟军于1814年3月31日进入巴黎。拿破仑于4月6日退位,路易十八被盟军立为国王。1815年发生了著名的百日王朝。拿破仑于3月20日进入巴黎,6月18日在滑铁卢战败,6月22日第二次退位。路易十八复位为国王,但于1824年9月去世,查理十世成为新国王。

伽罗瓦此时已上学。他于1823年10月6日作为寄宿生进入路易大帝中学四年级。即使在他的第一个学期,也发生了一次小规模的反抗,40名学生被开除。伽罗瓦没有参与,在1824-25年间,他的学校记录良好,并获得了几个奖项。然而在1826年,伽罗瓦被要求留级,因为他在修辞学方面的功课未达到要求的标准。

1827年2月是伽罗瓦一生的转折点。他注册了第一门数学课,即Hypolyte 皮埃尔·韦尼耶(1800—1875)的课。他很快便沉浸在数学之中,他的学业导师写道

支配他的是对数学的热情,我认为如果他的父母允许他只学这个,那对他最好,他在这里浪费时间,除了折磨老师、让自己被惩罚压垮之外什么也不做。

伽罗瓦的学校报告开始把他描述为singular, bizarreoriginalclosed。有趣的是,也许是有史以来最具原创性的数学家,竟会被批评为original。然而韦尼耶报告说

智力,进步显著但方法不足。

1828年,伽罗瓦参加了巴黎综合理工学院的考试,但未能通过。那是巴黎的顶尖大学,伽罗瓦想必出于学术原因希望进入该校。然而,他也希望进入这所学校,因为其学生中存在强烈的政治运动,而伽罗瓦效仿父母,是一位热忱的共和派。

回到路易大帝中学后,伽罗瓦注册了Louis Richard的数学课。然而,他越来越多地从事自己的研究,越来越少地做学校功课。他研读了阿德里安-马里·勒让德Géométrie约瑟夫·拉格朗日的论著。正如Richard后来报告的那样

这个学生只在数学的最高领域工作。

1829年4月,伽罗瓦在Annales de mathématiques上发表了第一篇数学论文,主题关于连分数。5月25日和6月1日,他向Académie des Sciences提交了关于方程代数解的文章。奥古斯丁·路易·柯西被任命为伽罗瓦论文的审稿人。

悲剧降临到伽罗瓦身上,因为1829年7月2日,他的父亲自杀了。布尔拉雷讷的神父在针对伽罗瓦自己亲属的恶意伪造讽刺短诗上伪造了市长伽罗瓦的名字。伽罗瓦的父亲是一个性情温和的人,随之而来的丑闻超出了他的承受能力。他在巴黎的公寓里上吊自杀,距离他儿子就读的路易大帝中学只有几步之遥。伽罗瓦深受父亲之死的影响,这极大地影响了他人生将要走的方向。

父亲去世几周后,伽罗瓦第二次报名参加巴黎综合理工学院的入学考试。他第二次失败了,部分原因可能是他在父亲去世后不久就在最糟糕的情况下参加了考试,部分原因是他从来不擅长表达自己深奥的数学思想。伽罗瓦因此只好进入巴黎高等师范学院,它是路易大帝中学的一个附属机构,为此他必须参加学士学位考试,而如果进入巴黎综合理工学院,他本可以避免这一考试。

他通过了,于1829年12月29日获得学位。他的数学考官报告说:-

这个学生有时表达思想不清楚,但他很聪明,表现出非凡的研究精神。

他的文学考官报告说:-

这是唯一一个回答得很差的学生,他绝对一无所知。有人告诉我这个学生在数学方面有非凡的能力。这让我非常惊讶,因为在他的考试之后,我认为他几乎没有智力。

伽罗瓦把关于方程理论的进一步工作寄给了奥古斯丁·路易·柯西,但随后从Bulletin de Férussac处得知尼尔斯·阿贝尔的一篇遗作与他工作的一部分重叠。伽罗瓦于是采纳了奥古斯丁·路易·柯西的建议,于1830年2月提交了一篇新文章On the condition that an equation be 根式可解。这篇论文被送交约瑟夫·傅里叶,即巴黎科学院的秘书,以供考虑授予数学大奖。约瑟夫·傅里叶于1830年4月去世,伽罗瓦的论文此后从未被找到,因此从未被考虑授予该奖。

伽罗瓦在阅读了尼尔斯·阿贝尔卡尔·古斯塔夫·雅各布·雅可比的工作后,研究了椭圆函数abelian integrals的理论。在Jacques 雅克·夏尔·弗朗索瓦·施图姆的支持下,他于1830年4月在Bulletin de Férussac上发表了三篇论文。然而,他在6月得知科学院的奖项将联合授予尼尔斯·阿贝尔(追授)和卡尔·古斯塔夫·雅各布·雅可比,而他自己的工作从未被考虑。

1830年7月发生了一场革命。查理十世逃离法国。巴黎街头发生骚乱,高等师范学校校长M. Guigniault把学生锁在里面,以免他们参与。伽罗瓦试图翻墙加入骚乱,但失败了。1830年12月,M. Guigniault在报纸上发表文章攻击学生,伽罗瓦在Gazette des Écoles上写了一封回信,攻击M. Guigniault把学生锁在学校里的行为。因为这封信,伽罗瓦被开除,他加入了国民自卫军的炮兵部队,这是民兵的共和派分支。1830年12月31日,国民自卫军炮兵部队被皇家法令废除,因为新国王路易-菲利普觉得它是对王位的威胁。

两篇次要的出版物,一篇在Annales de Gergonne上的摘要(1830年12月)和一封关于科学教学的信发表在Gazette des Écoles上(1831年1月2日),是他生前最后的出版物。1831年1月,伽罗瓦试图重返数学。他组织了一些高等代数数学课,第一次会议吸引了40名学生,但之后人数迅速下降。伽罗瓦应西莫恩·德尼·泊松的邀请,向科学院提交了他的方程回忆录的第三版,他于1月17日这样做了。

4月18日,索菲·热尔曼给她的朋友、数学家Libri写了一封信,描述了伽罗瓦的处境。

……约瑟夫·傅里叶先生的去世,对这个学生伽罗瓦来说打击太大,尽管他无礼,却显示出聪慧的迹象。这一切造成的影响如此之大,以致他被巴黎高等师范学校开除。他身无分文……。他们说他将会彻底发疯。我担心这是真的。

1830年末,国民自卫军炮兵的19名军官被捕,并被指控阴谋推翻政府。他们被宣判无罪,1831年5月9日,200名共和派人士聚集参加晚宴以庆祝无罪判决。晚宴期间,伽罗瓦举起酒杯,手中握着一把打开的匕首,似乎在对国王路易-菲利普发出威胁。晚宴后,伽罗瓦被捕,关押在圣佩拉吉监狱。在6月15日的审判中,他的辩护律师声称伽罗瓦曾说过

对路易-菲利普,如果他背叛

但最后的话被嘈杂声淹没了。伽罗瓦相当令人意外地——因为他实质上在被告席上重复了威胁——被宣判无罪。

7月14日是巴士底日,伽罗瓦再次被捕。他穿着国民自卫军炮兵的制服,这是非法的。他还携带了一支上了膛的步枪、几把手枪和一把匕首。伽罗瓦被送回圣佩拉吉监狱。在狱中,他收到了对其回忆录的拒绝通知。西莫恩·德尼·泊松曾报道说:-

他的论证既不够清晰,也不够充分,使我们无法判断其严谨性。

然而,他确实鼓励伽罗瓦发表一份更完整的作品说明。在圣佩拉吉监狱期间,伽罗瓦试图用匕首刺伤自己自杀,但其他囚犯阻止了他。在狱中醉酒时,他倾诉了心声

你知道我缺少什么吗,我的朋友?我只向你一个人吐露:我缺少的是一个我能在精神上爱并且只能爱的人。我失去了父亲,没有人能取代他,你听到了吗……?

1832年3月,霍乱疫情席卷巴黎,包括伽罗瓦在内的囚犯被转移到西厄尔·福尔特里耶膳宿公寓。在那里,他显然爱上了驻院医生的女儿斯蒂芬妮-费利丝·杜·莫泰尔。在他于4月29日获释后,伽罗瓦与斯蒂芬妮互通书信,显然她试图与这段恋情保持距离。

Stephanie这个名字在伽罗瓦的一份手稿中作为边注出现了几次。见THIS LINK

伽罗瓦于5月30日与Perscheux d'Herbinville决斗,决斗的原因尚不清楚,但肯定与Stephanie有关。

伽罗瓦在决斗前夜所写手稿页边的一条旁注写道

这个证明中还有一些内容需要完成。我没有时间了。(作者注)。

你可以在THIS LINK看到这条注释。

正是这一点导致了传说,说他用最后一夜写下了他所知道的关于group theory的一切。这个故事似乎被夸大了。

伽罗瓦在决斗中受伤,被d'Herbinville和他自己的助手们遗弃,被一个农民发现。他于5月31日在科钦医院去世,葬礼于6月2日举行。这成为一次共和派集会的焦点,随后发生了持续数天的骚乱。

伽罗瓦的兄弟和他的朋友Chevalier抄写了他的数学论文,并将它们寄给了卡尔·弗里德里希·高斯卡尔·古斯塔夫·雅各布·雅可比等人。伽罗瓦曾希望卡尔·古斯塔夫·雅各布·雅可比卡尔·弗里德里希·高斯能对他的工作发表意见。没有任何记录显示这些人做出过任何评论。然而,这些论文到达了约瑟夫·刘维尔手中,他在1843年9月向科学院宣布,他在伽罗瓦的论文中发现了一个简洁的解法

……对这个美妙的问题,既正确又深刻:给定一个prime次不可约方程,判定它是否可用根式求解。

约瑟夫·刘维尔于1846年在他的期刊上发表了伽罗瓦的这些论文。

伽罗瓦在这些论文中概述的理论现在被称为伽罗瓦理论

参考文献

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延伸资源

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