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数学家传记

昂利·勒贝格Henri Lebesgue

出生
1875年6月28日 法国皮卡第瓦兹省博韦
逝世
1941年7月26日 法国巴黎

昂利·勒贝格于1901年提出了测度论,次年他给出了推广了波恩哈德·黎曼积分概念的昂利·勒贝格积分的定义。

完整传记

昂利·勒贝格的父亲是一名印刷工。勒贝格在博韦学院开始学业,然后前往巴黎,先是在圣路易中学学习,然后在路易大帝中学学习。

勒贝格于1894年进入巴黎高等师范学校,并于1897年获得数学教学文凭。在接下来的两年里,他在该校图书馆学习,阅读了勒内-路易·贝尔关于不连续函数的论文,并意识到在这一领域可以取得更多成就。后来,勒内-路易·贝尔和勒贝格之间会有相当大的竞争,我们在下面提到。他被任命为南锡中央中学的教授,从1899年到1902年在那里任教。在他人工作的基础上,包括埃米尔·博雷尔卡米耶·若尔当的工作,勒贝格于1901年提出了测度论,并在其著名论文Sur une généralisation de l'intégrale définie (论定积分的一种推广)中,该论文于1901年4月29日发表在Comptes Rendus上,他给出了勒贝格积分的定义,通过将曲线下面积的概念扩展到包括许多不连续函数,推广了波恩哈德·黎曼积分的概念。这种对波恩哈德·黎曼积分的推广彻底改变了积分学。直到19世纪末,数学分析仅限于连续函数,主要基于波恩哈德·黎曼的积分方法。

他的贡献是现代分析的成就之一,极大地扩展了傅里叶分析的范围。这项杰出的工作出现在勒贝格的博士论文Intégrale, longueur, aire (积分、长度、面积)中,于1902年提交给巴黎理学院,这篇130页的著作于同年在米兰的Annali di Matematica上发表。获得博士学位后,勒贝格于1902年获得他的第一个大学职位,成为雷恩理学院的数学讲师。这符合法国年轻学者的标准传统,即先在各省任职,然后后来获得认可,被任命到巴黎的一个更初级的职位。1903年12月3日,他与Louise-Marguerite Vallet结婚,他们有两个孩子。然而,这段婚姻只持续到1916年,他们离婚了。

勒贝格在职业生涯早期获得的一项荣誉是受邀在法兰西学院讲授Peccot课程。他在1903年这样做了,然后两年后的1905年再次受邀讲授Peccot课程。勒贝格在1904年首次与勒内-路易·贝尔发生争执,当时勒内-路易·贝尔在法兰西学院讲授Peccot课程,争论谁最有资格教授这样的课程。他们的竞争在他们后来的生活中变成了更严重的争论。勒贝格写了两本专著Leçons sur l'intégration et la recherche des fonctions primitives (积分讲义与原函数研究)(1904年)和Leçons sur les séries trigonométriques (三角级数讲义)(1906年),这些专著源于这两门课程,并有助于使他的重要思想更广泛地为人所知。然而,他的工作受到经典分析学家的敌视,尤其是在法国。1906年,他被任命到普瓦捷理学院,次年,他被任命为那里的力学教授。

让我们尝试指出勒贝格积分如何使许多与积分相关的问题得以解决。约瑟夫·傅里叶曾假设对于有界函数,表示该函数的无穷级数可以逐项积分。由此,他能够证明,如果一个函数可以用三角级数表示,那么这个级数必然是它的约瑟夫·傅里叶级数。这里有一个问题,即一个不是波恩哈德·黎曼可积的函数可以表示为一致有界的波恩哈德·黎曼可积函数级数。这表明约瑟夫·傅里叶对有界函数的假设不成立。

1905年,勒贝格深入讨论了鲁道夫·利普希茨卡米耶·若尔当为确保函数f(x)f (x)是其约瑟夫·傅里叶级数之和而使用的各种条件。勒贝格能够证明的是,对一致有界的勒贝格可积函数级数逐项积分总是有效的。这现在意味着约瑟夫·傅里叶的证明——如果一个函数可由三角级数表示,那么这个级数必然是它的约瑟夫·傅里叶级数——变得有效,因为它现在可以建立在关于级数逐项积分的正确结果之上。正如Hawkins在[1]中所写:

勒贝格的工作……积分的广义定义只是他对积分理论贡献的起点。使这个新定义重要的是,勒贝格能够从中认识到一种分析工具,能够处理——并在很大程度上克服——与波恩哈德·黎曼的积分理论相关的众多理论困难。事实上,这些困难所提出的问题激发了勒贝格的所有主要结果。

1910年,他被任命为索邦大学数学分析讲师。第一次世界大战期间,他为法国国防工作,此时他与从事类似任务的埃米尔·博雷尔发生了争执。勒贝格在索邦大学担任该职位直到1918年,当时他被提升为几何在分析中的应用教授。1921年,他被任命为法兰西公学院数学教授,一直担任该职位直到1941年去世。他还在1927年至1937年间在巴黎市立物理与工业化学高等学院任教,并在塞夫勒的巴黎高等师范学校任教。

有趣的是,勒贝格并没有在整个职业生涯中专注于他自己开创的领域。这是因为他的工作是一个惊人的推广,然而勒贝格本人却害怕推广。他写道:

若被化简为一般理论,数学将是一种没有内容的美丽形式。它会很快消亡。

尽管后来的发展表明他的担忧毫无根据,但这些发展确实让我们得以理解他自己工作所遵循的路径。

他还在数学的其他领域做出了重大贡献,包括 拓扑学potential theory约翰·彼得·古斯塔夫·勒热纳·狄利克雷 问题、变分法、集合论、表面积理论和维数理论。到 1922 年他发表 Notice sur les travaux scientifique de M Henri Lebesgue 时,他已经写了近 90 部著作和论文。这部九十二页的著作还提供了对 勒贝格 论文内容的分析。1922 年之后他仍然活跃,但他的贡献转向了教学问题、历史工作和初等几何。

勒贝格 荣获许多科学院选举为院士。他于 1922 年 5 月 29 日当选为 科学院,还当选为 皇家学会Royal Academy of Science and Letters of Belgium(1931 年 6 月 6 日)、博洛尼亚科学院、Accademia dei LinceiRoyal Danish Academy of SciencesRomanian Academy of Sciences 以及克拉科夫科学与文学科学院院士。他还被许多大学授予荣誉博士学位。他还获得了多项奖项,包括 Prix Houllevigue(1912 年)、Prix 让-维克托·彭赛列(1914 年)、Prix Saintour(1917 年)和 Prix Petit d'Ormoy(1919 年)。

参考文献

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