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数学家传记

安德列·尼古拉耶维奇·吉洪诺夫Andrey Tikhonov

出生
1906年10月30日 俄国斯摩棱斯克格扎茨克
逝世
1993年10月7日 俄国莫斯科

安德列·尼古拉耶维奇·吉洪诺夫是一位俄罗斯数学家,研究拓扑学、泛函分析、数学物理和不适定问题。

完整传记

像大多数俄罗斯数学家一样,吉洪诺夫 Nikolaevich 安德列·尼古拉耶维奇·吉洪诺夫的名字从罗马字母转写有多种方式。除吉洪诺夫 Nikolaevich 吉洪诺夫之外,最常见的写法是吉洪诺夫 Nikolayevich Tychonoff。

吉洪诺夫作为走读生上了中学,并于1922年进入莫斯科大学,这一年他完成了中学教育。他在莫斯科大学数学物理系数学部学习,取得了显著进步,1925年还在本科课程中途时就发表了他的第一篇论文。

这第一部著作与帕维尔·亚历山德罗夫帕维尔·萨穆伊洛维奇·乌雷松关于topological空间可度量化条件的结果有关。然而他并未止步于此,而是继续在拓扑学中进行研究。到1926年,他已经发现了今天以他命名的拓扑构造,即定义在拓扑空间乘积上的吉洪诺夫拓扑。帕维尔·亚历山德罗夫在[4]中回忆起他当时未能认识到吉洪诺夫这些想法的重要性时,回忆道:-

……他非常清楚地记得,当吉洪诺夫提出那个定义时,他是多么怀疑。一个通过如此巨大的邻域引入的拓扑——这些邻域与整个空间仅由有限个坐标相区别——怎么可能捕捉到拓扑乘积的任何本质特征呢?

吉洪诺夫确实给出了正确的定义,而这个对即使像帕维尔·亚历山德罗夫这样伟大的拓扑学家来说都反直觉的想法,使吉洪诺夫得以继续证明诸如任意一组紧拓扑空间的乘积是紧的这样重要的拓扑结果。

很少有数学家在开始研究生涯之前就赢得世界声誉,但这基本上就是吉洪诺夫的情况。他关于乘积的吉洪诺夫拓扑的结果是在1927年毕业之前取得的。凭借这一令人瞩目的记录,他于1927年成为莫斯科大学的研究生。人们可能会认为,一个显然对拓扑学思想有如此直觉把握的人,会非常乐意在这一领域施展才华。然而,吉洪诺夫在数学的其他领域同样有才华。他的工作范围在[3]中被总结如下:-

我们要感谢吉洪诺夫在现代数学广泛主题中取得的深刻而基本的结果。他在拓扑学和泛函分析、常微分方程和偏微分方程理论、地球物理学和电动力学的数学问题、计算数学和数学物理方面的一流成就都广为人知。吉洪诺夫的科学工作的特点是,在所谓纯数学的非常抽象的领域中取得了辉煌成就,同时深入研究了与实际需求直接相关的数学学科。

事实上,吉洪诺夫的工作从拓扑学导向了泛函分析,他在1935年提出了关于局部凸拓扑空间凸紧子集上连续映射的著名不动点定理。这些结果在拓扑学和泛函分析中都很重要,并被吉洪诺夫应用于解决数学物理中的问题。

他于1936年以Functional equations of Volterra type and their applications to mathematical physics为题通过了教授资格论文(Habilitation)学位论文答辩。该论文应用了埃米尔·皮卡近似求解微分方程方法的推广,并给出了在热传导中的应用,特别是服从约瑟夫·斯特凡路德维希·玻尔兹曼所给定律的冷却。成功通过学位论文答辩后,吉洪诺夫于1936年被任命为莫斯科大学教授,三年后当选为苏联科学院通讯院士。

吉洪诺夫处理数学物理问题的方法在[14]中有描述:-

吉洪诺夫研究的一个特点是将自然科学中的一个具体主题与对基本数学问题的探讨结合起来。在讨论自然界中的某个一般问题时,他总是知道如何挑选出一个典型的、具体的物理问题,并给它一个清晰的数学表述。然而,他的数学研究从不局限于解决某个给定的具体问题,而是作为提出一个一般数学问题的起点,这个一般数学问题是第一个问题的广泛推广。

吉洪诺夫对数学物理中若干一般问题的极其深刻的研究,源于他对地球物理学和电动力学的兴趣。因此,他对地壳的研究导致了对抛物型方程适定奥古斯丁·路易·柯西问题的研究,以及构造求解维多·沃尔泰拉型一般泛函方程的方法。...

吉洪诺夫在数学物理方面的工作一直持续到20世纪40年代,他因这项工作于1953年获得国家奖。然而,1948年,当他考虑最高阶导数项中含小参数的方程组解的行为时,他开始研究一类新问题。在引入该主题的一系列基础性论文之后,这项工作由他的学生继续推进。

吉洪诺夫做出基础性贡献的另一个领域是计算数学([11]和[12]):-

在他的指导下,许多用于解决电动力学、地球物理学、等离子体物理学、气体动力学……以及自然科学其他分支中各种问题的算法被发展出来并付诸实践。……计算数学中最杰出的成就之一是同构差分格式理论,这是吉洪诺夫与Samarskii合作发展的……

20世纪60年代,吉洪诺夫开始发表一系列关于不适定问题的重要论文。他定义了一类可正则化的不适定问题,并引入了正则化算子的概念,用于这些问题的求解。吉洪诺夫将自己的计算技能与求解此类问题相结合,给出了用于计算他在求解这些问题时所使用的算子的算法的计算机实现。1966年,吉洪诺夫因在不适定问题方面的工作而被授予列宁奖。同年,他当选为苏联科学院的正式成员。

吉洪诺夫在数学领域的广泛兴趣使他在莫斯科大学担任了多个不同的讲席,特别是数学物理系的讲席和工程数学系的计算数学讲席。他还成为莫斯科大学计算与控制论系主任。吉洪诺夫被任命为苏联科学院应用数学研究所副所长,并担任该职位多年。

参考文献

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