黎曼
来源:网络来源 2009-08-31 10:27:11
黎曼,G.F.B(Riemann,GeorgFriedrichBernhard)1826年9月17日生于德国汉若威的布雷斯塞论茨;1866年7月20日卒于意大利塞拉斯卡。
黎曼是对现代数学影响最大的数学家之一,我们从他当时的数学水平来看,他作为伟大的分析学家,其成就可以分为八个领域来论述。前4个领域是关于复分析方面的,他第一个有意识的将实域过渡到复域,开创了复变函数域,代数函数论,常微分方程解析理论及解析数论诸方向;后4个领域主要涉及实分析,在积分理论,三角级理论,微分几何学,数学物理方程等方面取得重大突破。重要的是一个多世纪之前的成就却直接同现代数学中的拓扑方法,一般流形概念,联系拓扑与分析的黎曼-洛赫定理,代数几何学特别是阿贝尔簇以及参模等紧密相连,他的空间观念及黎曼几何更预示着广义相对论,正是他促发了现代数学的革命性变革。
他的具体成就有:
一、复变函数论
黎曼和柯西及魏尔斯特拉斯被公认为复变函数论三大奠基人。而黎曼:
1.通过复变函数的导数定义,建立复变函数论的基础。
2.对多值函数定义黎曼曲面。
3.黎曼曲面的拓扑(黎曼是第一个研究曲面拓扑的人,他引进横剖线的方法来研究曲面的连通性质)。
4.黎曼曲面上的函数论(黎曼研究的基本问题是黎曼曲面上函数的存在性及唯一性问题。他比以前数学家的先进之处在于,函数的存在不必通过构造出解析表达式来证明,黎曼可以通过其奇点来定义,这对后世数学有重要影响。)。
5.狄利克雷原理(黎曼给出其证明并有效地表述及运用狄利克雷原理,这个原理是他从狄利克雷的课程中学来的)。
二、阿贝尔函数论
关于阿贝尔函数,黎曼发表过两篇文章:一是《阿贝尔函数论》,一是《论函数的零点》。
1.阿贝尔积分的表示及分类(黎曼对由定义的黎曼曲面上所有阿贝尔积分进行了分类。第一类阿贝尔积分,在黎曼曲面上处处有界。线性独立的第一类阿贝尔积分的数目等于曲面的亏格p,如果曲面的连通数,这p个阿贝尔积分称为基本积分。第二类阿贝尔积分,在黎曼曲面上以有限多点为极点。第三类阿贝尔积分,在黎曼曲面上具有对数奇点。每一个阿贝尔积分均为以上三类积分的和。
2.黎曼-洛赫定理(这是代数函数论及代数几何学最重要的定理。黎曼得到的黎曼不等式,是黎曼-洛赫定理的原始形态)。
3.黎曼矩阵,黎曼点集和阿贝尔函数。
4.函数及雅可比反演问题(为了研究雅可比簇,黎曼推广雅可比函数,引进了黎曼函数)。
5.双有理变换的概念和参模。
三、超几何级数和常微分方程
超几何微分方程有3个奇点0,1,α,它作为二阶微分方程有两个独立特解y1和y2,其他解均为这两解的线形组合。黎曼的思想是当y1,y2沿绕奇点的路径变化时必经历线形变换。对于所有绕奇点的路径,这些变换组成群。他把结果推广到m个奇点n个独立函数的情形,他证明给定线形变换后,这n个独立函数满足一个n阶线形微分方程,但他没有证明这些奇点(支点)和这些变换可以任意选取,从而留下了著名的黎曼问题。希尔伯特把他列入23个问题中的第21个问题。
四、解析理论
黎曼是现代意义下解析数论的奠基者,生前他只在1859年发表过一篇论文《论给定数以内的素数数目》。
五、实分析──函数观念,黎曼积分,傅立叶级数,连续不可微函数
黎曼积分是数学特别是物理应用的主要分析工具;黎曼还是最早认识到连续性及可微性的区别的数学家之一。
六、几何学
黎曼的空间观念使数学及物理发生空前的变革。黎曼的几何论文有两篇,一篇是他的授课资格的演讲,另一篇是所谓《巴黎之作》,即《论热传导问题》。
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