德國(guó)數(shù)學(xué)家,集合論的創(chuàng)立人康托逝世
在102年前的今天,1918年1月6日(農(nóng)歷1917年11月24日),德國(guó)數(shù)學(xué)家,集合論的創(chuàng)立人康托逝世??低?GeorgCantor,1845-1918)德國(guó)數(shù)學(xué)家,19世紀(jì)數(shù)學(xué)偉大成就之一——集合論的創(chuàng)立人。1845年3月3日生于俄國(guó)彼得堡一個(gè)猶太商人的家庭。1856年全家遷居德國(guó)法蘭克福。康托先后就學(xué)于蘇黎世大學(xué)、哥廷根大學(xué)、法蘭克福大學(xué)和柏林大學(xué),主要學(xué)習(xí)哲學(xué)、數(shù)學(xué)和物理。在柏林大學(xué),他受到著名分析學(xué)家魏爾斯特拉斯的影響,對(duì)純粹數(shù)學(xué)產(chǎn)生了興趣。1867年,他以求不定方程a*x^2 b*y^2 c*z^2=0的整數(shù)解(其中,a、b、c為任意整數(shù))的博士論文獲哲學(xué)博士學(xué)位。1869年起來(lái)到哈勒大學(xué),歷任教師、副教授、教授。康托自幼對(duì)數(shù)學(xué)有濃厚興趣。23歲獲博士學(xué)位,以后一直從事數(shù)學(xué)教學(xué)與研究。他所創(chuàng)立的集合論已被公認(rèn)為全部數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。1874年康托的有關(guān)無(wú)窮的概念,震撼了知識(shí)界??低袘{借古代與中世紀(jì)哲學(xué)著作中關(guān)于無(wú)限的思想而導(dǎo)出了關(guān)于數(shù)的本質(zhì)新的思想模式,建立了處理數(shù)學(xué)中的無(wú)限的基本技巧,從而極大地推動(dòng)了分析與邏輯的發(fā)展。他研究數(shù)論和用三角級(jí)數(shù)唯一地表示函數(shù)等問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)了驚人的結(jié)果:證明有理數(shù)是可列的,而全體實(shí)數(shù)是不可列的。Cantor29歲(1874)時(shí)在《數(shù)學(xué)雜志》上發(fā)表了關(guān)于集合論的第一篇論文,提出了“無(wú)窮集合”這個(gè)數(shù)學(xué)概念,引起了數(shù)學(xué)界的極大關(guān)注,他引進(jìn)了無(wú)窮點(diǎn)集的一些概念,如:基數(shù),勢(shì),序數(shù)等,試圖把不同的無(wú)窮離散點(diǎn)集和無(wú)窮連續(xù)點(diǎn)集按某種方式加以區(qū)分,他還構(gòu)造了實(shí)變函數(shù)論中著名的“Cantor集”,“Cantor序列”。1874年證明了代數(shù)數(shù)集和有理數(shù)集的可數(shù)性和實(shí)數(shù)集的不可數(shù)性,建立了實(shí)數(shù)連續(xù)性公理,被稱為“Cantor公理”.1877年證明了一條線段上的點(diǎn)能夠和正方形上的點(diǎn)建立一一對(duì)應(yīng),從而證明了直線上,平面上,三維空間乃至高維空間的所有點(diǎn)的集合,都有相同的勢(shì).1879-1884年他著重研究無(wú)窮數(shù)與超越數(shù)理論.最重要的著作是《超越數(shù)理論基礎(chǔ)》(1895-1897).Cantor的工作給數(shù)學(xué)發(fā)展帶來(lái)了一場(chǎng)革命。由于他的理論超越直觀,所以曾受到當(dāng)時(shí)一些大數(shù)學(xué)家的反對(duì),就連被譽(yù)為“博大精深,富于創(chuàng)舉”的數(shù)學(xué)家Pioncare也把集合論比作有趣的“病理情形”,甚至他的老師Kronecker還擊Cantor是“神經(jīng)質(zhì)”,“走進(jìn)了超越數(shù)的地獄”.對(duì)于這些非難和指責(zé),Cantor仍充滿信心,他說(shuō):“我的理論猶如磐石一般堅(jiān)固,任何反對(duì)它的人都將搬起石頭砸自己的腳.”他還指出:“數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于它的自由性,不必受傳統(tǒng)觀念束縛。”這種爭(zhēng)辯持續(xù)了十年之久。Cantor由于經(jīng)常處于精神壓抑之中,致使他1884年患了精神分裂癥,最后死于精神病院。然而,歷史終究公平地評(píng)價(jià)了他的創(chuàng)造,集合論在20世紀(jì)初已逐漸滲透到了各個(gè)數(shù)學(xué)分支,成為了分析理論,測(cè)度論,拓?fù)鋵W(xué)及數(shù)理科學(xué)中必不可少的工具。20世紀(jì)初世界上最偉大的數(shù)學(xué)家Hilbert在德國(guó)傳播了Cantor的思想,把他稱為“數(shù)學(xué)家的樂(lè)園”和“數(shù)學(xué)思想最驚人的產(chǎn)物”。英國(guó)哲學(xué)家Russell把Cantor的工作譽(yù)為“這個(gè)時(shí)代所能夸耀的最巨大的工作”。由于研究無(wú)窮時(shí)往往推出一些合乎邏輯的但又荒謬的結(jié)果(稱為“悖論”),許多大數(shù)學(xué)家唯恐陷進(jìn)去而采取退避三舍的態(tài)度。在1874—1876年期間,不到30歲的康托向神秘的無(wú)窮宣戰(zhàn)。他靠著辛勤的汗水,成功地證明了一條直線上的點(diǎn)能夠和一個(gè)平面上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),也能和空間中的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。這樣看起來(lái),1厘米長(zhǎng)的線段內(nèi)的點(diǎn)與太平洋面上的點(diǎn),以及整個(gè)地球內(nèi)部的點(diǎn)都“一樣多”,后來(lái)幾年,康托對(duì)這類“無(wú)窮集合”問(wèn)題發(fā)表了一系列文章,通過(guò)嚴(yán)格證明得出了許多驚人的結(jié)論??低械膭?chuàng)造性工作與傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)觀念發(fā)生了尖銳沖突,遭到一些人的反對(duì)、攻擊甚至謾罵。有人說(shuō),康托的集合論是一種“疾病”,康托的概念是“霧中之霧”,甚至說(shuō)康托是“瘋子”。來(lái)自數(shù)學(xué)權(quán)威們的巨大精神壓力終于摧垮了康托,使他心力交瘁,患了精神分裂癥,被送進(jìn)精神病醫(yī)院。他在集合論方面許多非常出色的成果,都是在精神病發(fā)作的間歇時(shí)期獲得的??墒牵胬硎遣豢蓱?zhàn)勝的,也有許多卓越的數(shù)學(xué)家深為康托首創(chuàng)的集合論所起的作用而打動(dòng),1897年在蘇黎世舉行的第一次國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)上,赫爾維茨與阿達(dá)瑪兩位數(shù)學(xué)家站出來(lái)指出了康托集合論中超限數(shù)理論在分析學(xué)中的重要應(yīng)用。希爾伯特也是最支持康托理論的數(shù)學(xué)家之一,他大聲疾呼:“沒(méi)有人能把我們從康托為我們創(chuàng)造的樂(lè)園中趕走?!辈⒆珜?xiě)文章贊譽(yù)康托的超限算術(shù)為“數(shù)學(xué)思想的最驚人的產(chǎn)物,在純粹理性的范疇中人類活動(dòng)的最美的表現(xiàn)。”著名哲學(xué)家羅素把康托的工作描述為“可能是這個(gè)時(shí)代所能夸耀的最巨大的工作。”現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展告訴我們,康托的集會(huì)論是自古希臘時(shí)代以來(lái)兩千多年里,人類認(rèn)識(shí)史上第一次給無(wú)窮建立起抽象的形式符號(hào)系統(tǒng)和確定的運(yùn)算。并從本質(zhì)上揭示了無(wú)窮的特性,使無(wú)窮的概念發(fā)生了一次革命性的變化,并滲透到所有的數(shù)學(xué)分支,從根本上改造了數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu),促進(jìn)了數(shù)學(xué)許多新的分支的建立和發(fā)展,成為實(shí)變函數(shù)論、代數(shù)拓?fù)洹⑷赫摵头汉治龅壤碚摰幕A(chǔ),還給邏輯學(xué)和哲學(xué)也帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。真金不怕火煉,康托的思想終于大放光彩。1897年舉行的第一次國(guó)際數(shù)學(xué)家會(huì)議上,他的成就得到承認(rèn),偉大的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家羅素稱贊康托的工作“可能是這個(gè)時(shí)代所能夸耀的最巨大的工作?!笨墒沁@時(shí)康托仍然神志恍惚,不能從人們的崇敬中得到安慰和喜悅。1918年1月6日,康托在一家精神病院去世。評(píng)論:一代偉大的數(shù)學(xué)家,集合論的創(chuàng)始人。