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数学家传记

理查德·冯·米泽斯Richard von Mises

出生
1883年4月19日 奥地利帝国加利西亚伦贝格(后为波兰利沃夫,今乌克兰利沃夫)
逝世
1953年7月14日 美国马萨诸塞波士顿

理查德·冯·米泽斯是一位应用数学家,研究流体力学、空气动力学、航空统计学和概率论。他于1913年开设了第一门关于动力飞行的大学课程。

完整传记

理查德·冯·米泽斯出生于利沃夫,当时该地处于奥地利统治之下,称为伦贝格。他的父亲Arthur Edler 冯·米泽斯是奥地利国家铁路的技术专家,母亲是Adele von Landau。冯·米泽斯是家中次子,长子是Ludwig 冯·米泽斯,后来与冯·米泽斯一样出名。Ludwig比冯·米泽斯大约十八个月,后来成为经济学家,对经济理论中的自由主义有所贡献,并将他对消费者权力的信念作为该理论的重要组成部分。冯·米泽斯还有一个弟弟,幼年夭折。

冯·米泽斯走上的是技术道路,在维也纳技术高等学校学习数学、物理和工程。毕业后,他被任命为乔治·哈梅尔在布吕恩的助手。布吕恩市今天称为布尔诺,位于捷克共和国东南部。直到第二次世界大战前,居民主要是德国人,尽管今天他们主要是捷克人。Von 冯·米泽斯于1907年在维也纳获得博士学位,次年从布吕恩获得他的教授资格论文(Habilitation),取得讲授工程和机械制造的资格。

从1909年到1918年,他是斯特拉斯堡(当时称为Strassburg)的应用数学教授,尽管这段时期被第一次世界大战打断。甚至在战争爆发前,冯·米泽斯就已取得飞行员资格,并于1913年开设了第一门关于动力飞行的大学课程。战争爆发时,冯·米泽斯加入奥匈军队并驾驶飞机。战前他曾讲授飞机设计,现在他将此付诸实践,带领一个团队于1915年为奥地利军队制造了一架600马力的飞机。

战争结束后,冯·米泽斯 被任命为德累斯顿技术学院新设立的流体力学和空气动力学讲席教授。他于1919年被任命后不久再次调动,这次是到柏林大学,成为那里新成立的应用数学研究所所长。艾尔哈德·施密特 曾在1918年主张设立该研究所:-

数学方法对实际生活的渗透,是战前技术发展的结果,尤其是战争期间对……数学家的意外需求,使得在最大的普鲁士大学设立应用数学成为不可否认的必要……然而,在大学学生中,经常可以发现一种观点,认为应用数学是一门次要的学科,不需要全力以赴。要创造新的传统,就需要一位公认的重要人物。这样的人物只能通过正教授职位来吸引。

艾尔哈德·施密特 的这些话显示出极大的智慧,当局确实设立了正教授职位,并为第一任持有者 冯·米泽斯 做出了富有灵感的选任。亚历山大·奥斯特洛夫斯基 在1965年的一次讲座中写道(例如见[16]):-

只有随着 冯·米泽斯 被任命到柏林大学,第一个具有广泛影响力的严肃德国应用数学学派才得以诞生。Von 冯·米泽斯 是一个极具活力的人,同时像 卡尔·龙格 一样多才多艺。他尤其精通技术领域。

应用数学研究所在他的掌控下蓬勃发展。1921年,他创办了期刊Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik,并成为该期刊的主编。在第一期中,他撰写了一篇引言,强调应用数学的广泛范围,并指出纯粹数学与应用数学之间的界限并非固定不变,而是随着“纯粹数学”的不同领域在实际情境中找到应用而随时间变化。

他在大学为应用数学设立了一套新的课程,涵盖六个学期,包括数学在天文学、大地测量学和技术中的应用。这并非一门“轻松的选择”,冯·米泽斯特意强调应用数学与纯粹数学同样严谨,需要[13]:-

……一个尽可能广泛通用的数学模型,其论证可以清晰、优雅且严谨地进行。

他的研究所迅速成为probability、统计学、微分方程的数值解、弹性力学和空气动力学等领域的研究中心。冯·米泽斯也是一位出色的讲师。他的学生之一洛萨·考拉兹写道:-

我于1930年在柏林入学。……冯·米泽斯教授博士[讲授]了关于应用分析的出色、非常清晰且富有启发性的讲座……

由考拉兹撰写的论文[8]讨论了冯·米泽斯在数值数学方面的工作,讨论了他创办期刊Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Mechanik,并审视了冯·米泽斯在20世纪20年代和30年代初提升应用数学地位时所面临的困难。

然而,1933年1月30日,希特勒上台,1933年4月7日的《公务员法》提供了将犹太教师从大学中清除的手段,当然也提供了将犹太裔从其他职位上清除的手段。所有非雅利安裔的公务员(只要有一位祖父母信奉犹太教,此人即被视为非雅利安裔)都应被解职。冯·米泽斯从某种意义上说并非犹太人,因为他在宗教上是罗马天主教徒。他仍然属于该法案的非雅利安定义范围,但有一项豁免条款,豁免了那些在第一次世界大战中战斗过的非雅利安人。冯·米泽斯当然符合这一条款,这本来可以使他在1933年保住他在柏林的讲席。他相当正确地认识到,豁免条款不会长久地保护他。1933年6月10日,他就一位正在寻找职位的年轻德国人Walter Tollmien写信给von 西奥多·冯·卡门:-

我必须告知您,任何形式的就业或奖学金之类的不可撤销的前提条件是,他须以名誉担保声明他的四位祖父母都是雅利安人,特别是非犹太裔。……我相信,在有利的情况下,前景并不那么糟糕,因为根据现行法律,之前所有候选人中的很大一部分确实可以被排除。

Von 西奥多·冯·卡门将信转寄给了Tollmien,并在背面写道“确实是我们时代的一份文献”!

冯·米泽斯把土耳其的一个讲席职位视为摆脱他在德国困境的一条出路,但他试图确保自己的养老金权利得到保留。1933年10月12日,他写信给该部解释说,如果他接受土耳其的职位,将对德国有利,并且他应该被允许为其24年的服务保留养老金权利。他收到的答复是,他将不得不放弃所有薪水、养老金或对其受抚养人的支持的权利。他在给该部的另一封信中抗议说,他在法律上有权享有他不准备放弃的权利。纳粹分子Theodor Vahlen尽管学术素质不佳,却想接任研究所所长。他向冯·米泽斯承诺,如果他支持他继任研究所所长,那么他将确保冯·米泽斯不会失去养老金权利。

1933年10月,冯·米泽斯写信支持Vahlen作为他的继任者。冯·米泽斯的学生考拉兹写道:-

我在1933年11月参加了国家考试(Staatsexamen)考试,冯·米泽斯教授在他离开的前一天对我进行了考试。同一天,他与我谈了大约一个小时,为我的进一步研究提供建议……

Vahlen于1933年12月被任命为研究所所长。在伊斯坦布尔就任新讲席后,冯·米泽斯于1934年1月收到一封信,完全剥夺了他的所有权利。这是冯·米泽斯一直感到极其愤愤不平的事情,他在1953年去世前不久写信给部里,仍然试图恢复他的权利。

数学家Hilda Geiringer于1934年跟随他去了伊斯坦布尔。在那里她被任命为数学教授。

1938年,凯末尔·阿塔图尔克去世,土耳其那些从纳粹手中逃出的人担心他们的避风港会变得不安全。1939年,冯·米泽斯离开土耳其前往美国。他成为哈佛大学教授,并于1944年被任命为那里的Gordon-McKay空气动力学与应用数学教授。Geiringer跟随他去了美国,他们于1943年结婚。

冯·米泽斯从事流体力学、空气动力学、航空学、统计学和概率论的研究。他在去世前不久将自己的工作分为八个领域:实用分析、积分和微分方程、力学、流体力学和空气动力学、构造几何、概率演算、统计学和哲学。他引入了一种应力张量,用于材料强度的研究。他对飞机机翼理论的研究使他开始探究湍流。他的许多工作涉及数值方法,这促使他在数值分析中开发新技术。他最著名、同时也最具争议的工作是在概率论方面。

他在由约翰·维恩开创的频率分析领域取得了相当大的进展。他把约翰·维恩极限的思想与随机事件序列结合起来。我们在上面引用过的亚历山大·奥斯特洛夫斯基在同一讲演中写道(例如见[16]):-

由于他充满活力的个性,他偶尔犯下的重大错误在某种程度上得到了容忍。人们甚至原谅了他的概率论。

然而,亚历山大·奥斯特洛夫斯基的这一评价相当严厉,许多人认为冯·米泽斯的理论在该学科的发展中很重要。在安德雷·柯尔莫哥洛夫测度论方法几乎被所有统计学家所青睐、胜过冯·米泽斯的极限频率理论方法之后,又出现了向冯·米泽斯思想的回归,并有人试图把它们纳入安德雷·柯尔莫哥洛夫的测度论方法中,后者本人于1963年写道:-

……概率的数学理论结果适用于真实“随机现象”的基础,必须依赖于某种形式的概率频率概念,其不可避免的性质已由冯·米泽斯以有力的方式确立。

在论文[18]中讨论了:-

……冯·米泽斯在其概率论方法背景下的随机序列概念。[作者声称]接受安德雷·柯尔莫哥洛夫的竞争性公理化是由于一种关于概率的不同直觉占了上风,正如的概念所说明的那样。

Phillip 菲利普·弗兰克在[4]中写道:-

...在审视冯·米泽斯的工作时...我们不能不认识到一个完整的研究谱系,从科学的哲学意义延伸到数值计算的实用方法。...冯·米泽斯一直是一个真正胸怀宽广的人...尽管他的主题范围广泛,他的工作显示出极大的内在统一性:从一个确定的中心出发,它分支为对各种各样问题的系统研究。...冯·米泽斯根据一个非常确定的观点选择主题,这个观点由他对每一项彻底科学研究本质和方法的想法所决定。

冯·米泽斯的书Positivism: A Study in Human Understanding(1951年)中,他表达了对科学和生活的看法。他在书中赞同一种实证主义学说,说道:-

实证主义并不声称所有问题都能理性地回答,正如医学并非基于所有疾病都可治愈的前提,或者物理学并非从所有现象都可解释的假设出发。但仅仅因为某些问题可能没有答案,并不足以成为不去寻找答案或不使用那些可获得的答案的理由。

这种对哲学的兴趣只是冯·米泽斯在数学领域之外的兴趣之一。另一个是他曾是奥地利诗人Rainer Maria Rilke(1875-1926)的国际权威。

1950年,冯·米泽斯被授予东德科学院的荣誉会员资格。这对冯·米泽斯来说很困难,特别是在麦卡锡时代的美国,任何与共产主义的联系都会被视为严重罪行。他在1950年9月15日写的一封信中遗憾地拒绝了:-

我非常乐意接受这一提名,以纪念我在柏林的教学活动,从而重新建立长期将我同德国科学生活联系在一起的纽带。遗憾的是,德国目前的状况以及这个国家的状况使得接受这样一种荣誉可能被解释为我的一种政治表态。……我只是在外部环境的压力下放弃接受这一提名,而我在各方面都将其视为极大的荣誉。

参考文献

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