Hilbert

希尔伯特(David Hilbert,公元1862─公元1943)是德国著名的数学家,他出生于东普鲁士哥尼斯堡,自1895年起任哥廷根大学(Universität Göttingen)的终生职教授,1928年成为皇家学会会员。大体而言,他以在几何和数学基础上影响深远的研究最为著名;希尔伯特纲领(Hilbert's Programme)促使可计算理论(Computability Theory)的发展。他收集了23个问题,现称为希尔伯特问题(Hilbert's Problems),对二十世纪数学发展的进程产生了深远的影响;其中仍有许多问题尚未解决。他的其成就包括环论的希尔伯特基底定理(Hilbert's Basis Theorem)、《几何基础》(Grundlagen der Geometrie),以及他对希尔伯特空间(Hilbert Space)理论和数论的研究。Hilbert(1862~1943),德国数学家,於代数不变量、代数数论、几何基础、变分法、Hilbert 空间等方面都有了不起的贡献,堪称他那时代最伟大的数学家。他提倡数学公理化,还有提出「Hilbert 问题」,对於二十世纪的数学发展影响甚大。
1862年 Hilbert 生於 Königberg(当时为东普鲁士首都,二次大战画入俄罗斯版图),1880年进入当地大学,1884年得博士学位,1886年起在该大学教书,1892年成为教授并成婚。1895年成为 Göttingen 大学教授,一直到过世为止。
Hilbert 做数学的特色是每一时期只专注於一个领域,把主要问题解决後,就转往另一领域。
1884至1892年,Hilbert 专注於代数不变量,证明代数式之任一变换群的不变量,都有一组有限的基底,而且可以实际建构出来。1892至1898年则专注於代数数论,奠定了类体论的基础。1898年开始专注於平面几何公理化的问题,结果在次年完成《几何的基础》一书,为平面几何建立了完整的公理化系统。1899到1901年则是 Hilbert 的变分法时期,以严格的证明,确立了Dirichlet 原理:在边界曲线及边界值有稍许限制下,有既定边界值且有连续偏导的所有可能的函数中,会有某一个函数的双重积分值会达到最小值。1902年,Hilbert 转向积分方程,由此导出无穷维线性空间(Hilbert 空间),为随後的量子物理学储备了犀利的数学工具。
除了在各领域有杰出的成就外,Hilbert 将几何严格公理化的想法很快普及到数学的各领域,而 Hilbert 自己也认真学习物理,想把物理的各分支公理化;不过他在物理学公理化方面的成就有限。
1922年,Hilbert 转到研究公理化本身,希望证明一般的公理化系统在独立性、一致性及完备性都不成问题。但1930年代,Gödel 的几篇论文却使这样的希望未能完全实现。
此外,Hilbert 於1900年巴黎第二届国际数学会议演讲也深深影响了二十世纪数学的发展。他认为问题是数学活动的泉源,而问题有些来自经验与自然现象,有些则因为要将一门学问做逻辑整合、一般化、特殊化而产生。这种理论与经验的交互作用使得数学变得非常有用。他在此定名为「数学问题」的演讲後半中,举了23个有待二十世纪数学家来解决的问题,一一加以说明其背景。这就是著名的 Hilbert 问题,它们的确在二十世纪的数学发展中扮演很重要的角色。
Hilbert 对知识取得这件事一直是乐观的,相应於哲学家 du Bois-Reymond 的悲观说法:我们是无知的,而且我也会一直是无知的,Hilbert 提出了终身的信念则是:我们一定要知道,我们一定会知道。
70岁以後的 Hilbert 身体不太好,记忆也减退。有一天,Hasse 和 Hilbert 谈起类体论,Hilbert 却要求把类体论的基本概念及结果解释给他听,随後 Hilbert 的反应却是:这的确很漂亮,是谁发明的?
1933年希特勒当权,开始迫害犹太人,Hilbert 的故旧门生纷纷离开德国。Hilbert 变得孤独,再也没有活力,就此拖完馀生。