Dirichlet

Dirichlet

Dirichlet(1805~1859),德國數學家,生於現德國 Duren(當時屬法國),卒於哥廷根。他是解析數論的奠基者,也是現代函數觀念的定義者。

概要


Dirichlet 家族可能來自比利時,他的父親是 Duren 城的郵政局長。Dirichlet 在12歲時對數學已充滿熱情,會用零用錢,購買喜歡的數學書。16歲時由於當時德國大學水準太低,他到巴黎讀大學,隨身攜帶的是他視如珍寶的高斯著作《Disquisitiones Arithmeticae》(算術研究),而身邊皆是法蘭西學院的名師如 Fourier、Laplace、Legendre 與 Poisson。
Dirichlet 1825年挾證明費瑪最後定理 n=5 情況的盛名,他一生的貴人──德國博物學與礦物學家 Alexander von Humboldt── 舉薦他回德國大學任教,當時由於他沒有德國博士學位,又不會拉丁文,只好由科隆(Koln)大學破格授予榮譽學位,再向 Breslau 大學提出求職的 Habilitation 論文,取得教書的資格,此舉曾引起德國數學界議論紛紛。

人物歷程


由於 Breslau 大學水準太差,1828年在 von Humbolodt 幫助下,Dirichlet 搬往柏林,先在軍事學院教書,進而取得柏林大學的教授資格。一直到1855年,Dirichlet 一直在這兩所大學從事煩冗的教學工作,只有在1843~1845年,經由von Humboldt 穿針引缐,陪同一生的好友 Jacobi 前往義大利療養,並造訪義大利數學界。
1855年高斯去世,哥廷根大學聘任 Dirichlet 接任高斯的位置,Dirichlet 以此向普魯士文化部要求停止軍事學院的教書負擔,但由於一直沒有回應,Dirichlet 乃前往哥廷根。可惜短短地在三年後,因心臟病發於瑞士,最後逝於哥廷根。
Dirichlet 的數學貢獻甚多,除了早年證明費瑪最後定理 n=5 的情況;三十歲時他證明高斯猜測的「在始項與公差互質的算術級數中,存在無窮多質數」,其中他引介 L 函數的觀念與進路,成為解析數論的奠基者;並在解釋太陽系穩定性時,引入 Laplace 方程的 Dirichlet 條件;他也是現代函數觀念的真正定義者, Dirichlet 函數還常見於今日微積分的教科書:
關於 Fourier 級數的嚴格性這一筆爛帳(Fourier、Poisson、Cauchy),也要到 Dirichlet 才解決,黎曼尊稱他為 Fourier 級數理論的真正奠基者。另外在代數數論中他啟發Kummer與Dedekind,他的著作《Vorlesungen uber Zahlentheorie》(數論教程),經Dedekind補釋後,成為代數數論的經典。
Dirichlet 似乎人緣不錯,勤奮寡言,不修邊幅又健忘,卻是一個觀念清晰的好老師, Koch 曾說
「由 Dirichlet 始,柏林大學進入其黃金時代。」