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数学家传记

弗里德里希·希策布鲁赫Friedrich Hirzebruch

出生
1927年10月17日 德国威斯特法伦哈姆
逝世
2012年5月27日 德国波恩

弗里德里希·希策布鲁赫是一位德国数学家,对拓扑学做出了重要贡献。

完整传记

弗里德里希·希策布鲁赫是Fritz Hirzebruch博士和Martha Holtschmidt的儿子。Fritz Hirzebruch是哈姆一所中学的校长,他也在那里教数学。上学时,希策布鲁赫喜欢数学,并通过与父亲交谈和阅读父亲的数学书来学习更高级的课题。1937年,希策布鲁赫满十岁,当时他被要求加入德意志少年团(Deutsches Jungvolk),这是希特勒青年团的一个分支,面向10至14岁的男孩。1943年,15岁的他随全班被征召为“助手”,在他家乡的一个防空阵地服役。

1945年3月,希策布鲁赫在盟军即将渡过莱茵河时被征入德国军队。到4月,盟军已控制了德国大部分地区,希策布鲁赫被俘。他于1945年7月1日获释。1945年11月,他获准进入明斯特威斯特法伦威廉大学,学习数学、物理和数理逻辑。大学的大部分建筑已被轰炸严重损坏,所以起初他不得不在家里进行大部分学习。然而,条件很快得到改善,几乎正常的大学生活恢复了。

他于1950年在明斯特大学获得博士学位,学位论文为Über vierdimensionale Riemannsche Flächen mehrdeutiger analytischer Funktionen von zwei komplexen Veränderlichen (论四维波恩哈德·黎曼曲面上两个复变量的多值解析函数),此前师从Heinrich Behnke。1949年至1950年间,他还在苏黎世的联邦理工学院与海因茨·霍普夫一起学习代数拓扑学和代数几何。这一时期对他准备学位论文非常重要。

1951年至1952年在埃尔朗根大学担任科学助理之后,他于1952年至1954年在美国普林斯顿高等爱德华·斯图迪研究所与阿曼德·博雷尔小平邦彦唐纳德·斯宾塞一起研究层论、向量丛、示性类和勒内·托姆配边等课题。他于1952年与Ingeborg Spitzley结婚;他们有两个女儿和一个儿子。

他的第一篇论文发表于1951年,题为Über eine Klasse von einfachzusammenhängenden komplexen Mannigfaltigkeiten (《论一类单连通复流形》)。S S Cairns 的评论开头如下:-

两个复流形如果能够彼此拓扑地且解析地映射,则称为解析等价的。本文对确定一类拓扑等价流形中所有解析等价类这一一般问题作出了贡献。

希策布鲁赫于1953年发表了一篇与他的学位论文同名的论文,同年还发表了另外三篇论文Über die quaternionalen projektiven Räume (《论四元数射影空间》);On Steenrod's reduced powers, the index of inertia, and the Todd genusÜbertragung einiger Sätze aus der Theorie der algebraischen Flächen auf komplexe Mannigfaltigkeiten von zwei komplexen Dimensionen (《将代数曲面理论的一些结果转移到二维复流形》)。他最著名的结果之一,现称为希策布鲁赫-波恩哈德·黎曼-Roch定理,出现在他1954年的论文Arithmetic genera and the theorem of Riemann-Roch for algebraic varieties中。同年他发表了Some problems on differentiable and complex manifolds。在提交他的教授资格论文(Habilitation)学位论文(与1956年出版的著作相同)之后,他于1954-55年在明斯特大学担任Dozent。此后,他被任命为普林斯顿大学的助理教授,并在那里度过了1955-56年。

希策布鲁赫关于波恩哈德·黎曼-Roch定理的令人印象深刻的工作,完整地阐述在他1956年出版的一本书中,书名为Neue topologische Methoden in der algebraischen Geometrie (《代数几何中的新拓扑方法》)。唐纳德·斯宾塞写道:-

这本专著阐述了围绕任意维代数流形的基本黎曼-Roch定理的主要思想和概念,该定理的证明最近由作者找到,并在此首次以完整形式呈现。代数流形被理解为一种紧复流形,它可以无奇点地复解析嵌入到适当选取维数的复射影空间中。

1956年,他成为莱茵希策布鲁赫-威廉·波恩大学的正式教授,担任此职位直到1993年退休。在此期间,他于1962年至1964年担任数学与自然科学学院院长。

希策布鲁赫所著的书籍清单,无论在数量、阐述的质量,还是对数学研究方向的影响上,都令人印象深刻。我们给出一些细节,关于那些继上文提到的他1956年的杰作之后的著作,那本书被翻译为Topological methods in algebraic geometry,并在多年间出现了几个更新版本。Garben-und Cohomologietheorie (层与上同调)(1957),与G Scheja合著,阐述了层的上同调理论。1962年,希策布鲁赫在布兰迪斯和乔治·伯克利举办了一系列研讨会。这些研讨会的笔记由S S Koh记录,文本由W D Neumann修订和更新,最终以Differentiable manifolds and quadratic forms为书名,于1971年作为上述三位数学家的联合著作出版。1974年,希策布鲁赫与D Zagier合作出版了The Atiyah-Singer theorem and elementary number theory。值得引用Harvey Cohn评论的前几句话:-

这本书的观点具有如此潜在的革命性,以至于只有通过判断未来的发展,才能充分评价这本书,并充分评估这一观点。基本上,拓扑学在数论中的作用已经从诸如p进理论这样的局部方法,进步到诸如同调类的相交数这样的全局方法。

1981年,希策布鲁赫的五次讲座和Gerard van der Geer的八次讲座被两位作者合并成笔记,题为Lectures on Hilbert modular surfaces。他们特别发展了足够的代数曲面理论,以允许研究大卫·希尔伯特模曲面。与希策布鲁赫作为合著者的进一步著作有Zahlen(1983)、Geradenkonfigurationen und Algebraische Flächen (线配置与代数曲面)(1987)和Manifolds and modular forms(1992)。

希策布鲁赫还通过自1957年以来组织著名的Arbeitstagung会议,对德国的数学生活产生了重要影响。他组织的前30次Arbeitstagung构成了“第一系列”,而“第二系列”始于1993年。在此必须提到与迈克尔·阿蒂亚的合作,这一点非常重要。在前30次Arbeitstagung期间,迈克尔·阿蒂亚作了32次演讲,经常作为第一位演讲者。从1959年到1970年,迈克尔·阿蒂亚和希策布鲁赫发表了九篇联合论文。最初的论文受到亚历山大·格罗滕迪克在1957年第一次Arbeitstagung期间系列讲座的启发,这些讲座推广了希策布鲁赫的波恩哈德·黎曼-Roch定理。亚历山大·格罗滕迪克的思想导致了K-理论的发展。

希策布鲁赫于1980年在波恩创立了Max Planck Society for the Advancement of Science的数学研究所。该研究所拥有少量固定人员,几乎所有成员都是来自世界各地的数学家,在此度过一段固定时间。整个理念的基础是为问题和思想的交流提供最适宜的环境。图书馆、行政部门和计算机组提升了研究环境。希策布鲁赫于1980年至1995年担任该研究所所长。

希策布鲁赫于1961-62年以及1990年再次担任德国数学会主席。他还于1990年至1994年担任欧洲数学会主席。他是1998年在柏林举行的国际数学家大会的名誉主席。

希策布鲁赫作为名誉主席在1998年国际数学家大会上所作致辞的一部分见THIS LINK

他的杰出贡献带来了最令人瞩目的荣誉清单。他当选为功勋勋章科学与艺术勋章、German Academy of Sciences LeopoldinaHeidelberg Academy、美因茨科学院、Royal Netherlands Academy of Sciences、北莱茵-威斯特法伦科学院、National Academy of Sciences(美国)、巴伐利亚科学院、Finnish Academy of Science and LettersRussian Academy of SciencesParis Academy of SciencesGöttingen Academy of SciencesAmerican Academy of Arts and SciencesUkrainian Academy of Sciences、萨克森科学院、Berlin Academy of ScienceRoyal Society of LondonRoyal Irish AcademyPolish Academy of Sciences、欧洲科学院、欧洲艺术与科学院、Austrian Academy of Sciences爱丁堡皇家学会的成员。

此外,希策布鲁赫获得了华威大学、哥廷根大学、牛津大学、伍珀塔尔大学、圣母大学、都柏林大学、雅典大学、波茨坦大学、康斯坦茨大学、柏林洪堡大学、巴伊兰大学、奥斯陆大学以及芝加哥伊利诺伊大学、奥格斯堡大学和布加勒斯特的罗马尼亚科学院的名誉博士学位。他获得了许多奖项:瑞士联邦理工学院银质奖章(1950年)、沃尔夫数学奖(1988年)、Russian Academy of Sciences颁发的罗巴切夫斯基奖(1989年)、Japanese Mathematical Society颁发的关孝和-高木奖(1996年)、利奥波尔迪纳科滕尼乌斯金质奖章(1997年)、Russian Academy of Sciences颁发的罗蒙诺索夫金质奖章(1997年)、阿尔伯特·爱因斯坦奖章(1999年)、Polish Academy of Sciences颁发的斯特凡·巴拿赫奖章(2000年)、克虏伯科学奖(2000年)、柏林-勃兰登堡科学院颁发的赫尔曼·冯·亥姆霍兹奖章(2002年)、German Mathematical Society颁发的格奥尔格·康托尔奖章(2004年)。

根据引文,1988年沃尔夫基金会奖授予了希策布鲁赫:-

……因其结合拓扑学、代数与微分几何以及代数数论的杰出工作;以及因其对数学合作与研究的促进。

引文随后更全面地叙述了希策布鲁赫导致获奖的工作:-

在过去的三十五年里,希策布鲁赫教授的名字一直与拓扑学、代数几何和整体微分几何领域的著名成果联系在一起,这些成果都标志着重要理论的开端,并对现代数学的发展产生了巨大影响。希策布鲁赫的成就包括

1. 可微流形的符号定理的发现,以及代数簇的波恩哈德·黎曼-Roch定理的表述与证明,

2. 可微流形示性类的整性定理,

3. 复齐性流形的比例定理,以及与阿曼德·博雷尔合作的紧索菲斯·李群的齐性空间示性类的一般理论,

4. 复K-理论及其谱序列和各种几何应用(与迈克尔·阿蒂亚合作),

5. 通过4-流形理论对理查德·戴德金互反定理的‘拓扑’证明,以及微分拓扑与代数数论之间的其他引人入胜的关系

6. 对大卫·希尔伯特模形式与模曲面及其与类数关系的系统研究。

许多数学家扩展和推广了希策布鲁赫的思想。他本人一直对优美的特殊情形和具体问题感兴趣,他通过创造结合了非凡的几何、代数和算术直觉的新方法来解决问题。此外,通过他精彩的演讲和写作,通过“波恩工作坊”(每年最高水平的国际会议),以及通过他在科学组织中的奉献工作,他极大地促进了世界范围内的研究合作。

German Mathematical Society于2004年9月在海德堡举行的学会会议上向希策布鲁赫颁发了格奥尔格·康托尔奖章。颁奖词如下:-

为表彰其卓越成就,German Mathematical Society格奥尔格·康托尔奖章授予希策布鲁赫教授博士。通过这一荣誉,DMV表彰一位享有世界声誉的数学家,其开创性工作极大地推动了数学的发展。他的思想和发现——特别是与波恩哈德·黎曼-Roch定理、示性类和K理论相关的——促成了20世纪下半叶数学最重要的发展之一。他为德国数学的国际融合以及东德和西德数学家融入一个共同组织所做的贡献超过任何人。

参考文献

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