獨立創建抽象代數的杰出女數學家艾米·諾特

      1935年4月26日著名科學家愛因斯坦在追悼諾特的大會上說:“據現代權威數學家們判斷,諾特女士是自從婦女開始受到高等教育以來最重要的、富于創造性的數學天才。在最有天賦的數學家們為之忙碌了多少世紀的代數領域里 。她發現了一套方法,當前一代年輕數學家的成長已證明了它的巨大意義,依據這套方法,純粹數學成了一首邏輯概念的詩篇。

      諾特(EmmyNoether,1882-1935),1882年3月23日生于德國大學城——愛爾蘭根的一個猶太人家庭,父親馬克思·諾特(Max Noether,1844-1921)是一位頗有名氣的數學家,他從1875年起到1921年逝世前,一直在愛爾蘭根大學當教授。

       

      弟弟弗黎獲·諾特(Fritz Noether,1884~)也是一位數學家,先在德國布雷斯勞工學院當教授,1935年受納粹迫害逃往蘇聯,在西伯利亞托姆斯克數學力學研究所當教授,沒多久被關進監獄,從此杳無音信。

      諾特12歲時在愛爾蘭根市高級女子學校讀中學,她對那些專門為女孩子開設的宗教、鋼琴、舞蹈等課程毫無興趣,只對語言學習還感興趣。中學畢業后,1900年4月她順利地通過了法語和英語教師資格考試,原本準備去當教師,同年秋天她改變了主意,她決意要到父親任教的愛爾蘭根大學去學數學。

      但是,當時德國不準女子在大學注冊,只能當旁聽生,并繳納聽課費,在極其罕見的情況下,才可能征得主講教授的同意,參加考試而取得文憑。諾特總算幸運地于l903年7月通過了考試。當年冬天,她來到哥廷根大學,直接聽到希爾伯特、克萊因、閔科夫斯基等著名數學家講課,受到極大的鼓舞。1904年德國大學改制,允許女生注冊,當年10月她便正式回到愛爾蘭根注冊學習,到1907年底,她通過了博士考試,其博士論文題目是“三元雙二次型的不變量完全系”,導師是戈丹(Paul Albert Gordan,1837~1912)。

      戈丹是諾特父親的同事、至友,對諾特早年生活影響很大,諾特的這篇博士論文完全承襲了戈丹的工作特色,充滿了戈丹式的公式,通篇都是符號演算。后來,盡管諾特離開了戈丹的研究方向,但她對導師一直懷著深深的敬意,在她的書房里一直掛著戈丹的畫像。1912年戈丹去世了,接替他的先是施密特,后是費歇爾。在費歇爾指導下,諾特逐步實現了從戈丹的形式觀念到希爾伯特研究方式的轉變,從這種意義上講,費歇爾對諾特的學術發展的影響,可能比戈丹更深入。

      1915年,哥廷根大學的克萊因、希爾伯特邀請諾特去哥廷根。他們當時熱衷于相對論研究,而諾特在不變式理論方面的實力對他們的研究會有幫助。1916年,諾特離開愛爾蘭根,定居哥廷根。希爾伯特很想幫她在哥廷根大學取得授課資格,但是當時哥廷根大學哲學系中的語言學教授、歷史學教授卻極力反對,其理由就因諾特是女人。希爾伯特在校務會議上不無氣憤地說:“先生們,我不明白為什么候選人的性別是阻礙她取得講師資格的理由,我們這里畢竟是大學而不是浴池。”也許正因為這番話,更激怒了他的對手們,諾特仍然沒有獲準通過。

      然而,她還是在哥廷根的講臺上向學生講了課,不過是在希爾伯特的名義之下。第一次世界大戰結束后,德意志共和國成立了,情況才發生變化。1919年諾特才當上了講師,1922年至1933年,她取得“編外副教授”職位,這是沒工資的頭銜,只因她擔當了代數課的講授,才從學生所繳學費中支付給她一小筆薪金。在這種艱難的情況下,諾特在希爾伯特、克萊因的相對論研究的思想影響下,于1918年發表了兩篇重要論文,一篇是把黎曼幾何和廣義相對論中常用的微分不變式問題化為代數不變式問題,一篇是把物理學中守恒律同不變性聯系起來,被稱為“諾特定理”。

      1920年以后,諾特開始走上自己獨立創建“抽象代數學”的道路。她從不同領域的相似現象出發,把不同的對象加以抽象化、公理化,然后用統一的方法加以處理,得出一般性的理論,用她的這種理論又能處理各個不同領域的特殊性的問題。諾特的這套理論也就是現代數學中的“環”和“理想”的系統理論,完成于1926年。一般認為抽象代數形式的時間就是1926年,從此代數學研究對象從研究代數方程根的計算與分布,進入到研究數字、文字和更一般元素的代數運算規律和各種代數結構,完成了古典代數到抽象代數的本質的轉變。諾特當之無愧地被人們譽為抽象代數的奠基人之一。

      諾特的學術論文只有40多篇,她對抽象代數學發展所產生的巨大影響,并不完全出自她的論文,更重要的還是出自她與同事、學生的接觸、交往、合作與講課。她的講課技巧并不高明,既匆忙又不連貫。但是,她常詳細敘述自己尚末最終定型的新想法,其中充滿了深刻的哲理,也充滿了不同凡響的創造激情。她很喜愛自己的學生,在她身邊形成了一個熙熙攘攘的“家庭”,這些學生被稱為“諾特的孩子們”。其中有十幾位學生后來成為著名數學家。

      1928年在意大利波隆那舉行的國際數學家大會上,諾特應邀作了一個3O分鐘的分組報告。1932年在蘇黎世舉行的國際數學家大會上,諾特作了一小時的全會報告。她的報告得到許多數學家的贊揚,贏得了極高的國際聲譽。一些年邁的數學家親眼得見他們用舊式計算方法不能解決的問題,被諾特用抽象代數方法漂亮而簡捷地解決了,不得不心悅誠服。同年,由于她在代數學方面的卓越成就,諾特和阿廷共同獲得了“阿克曼·特布納獎”。

      可是,蘇黎世大會之后僅幾個星期厄運降臨了。1933年1月,希特勒上臺后瘋狂地迫害猶太人,當年4月26日,地方報紙刊登了一項通告,哥廷根大學6位猶太人教授被勒令離開大學,其中之一就是諾特。霎時間,諾特在哥廷根大學的報酬極低的職務被剝奪了,她幾乎走投無路了。起初,她曾想去前蘇聯。因為在1928年至1929年的冬天,她訪問過莫斯科大學,在那里講授抽象代數,并指導一個代數幾何討論班,對前蘇聯數學和數學家都產生了良好的影響,與前蘇聯著名數學家亞歷山得羅夫等也給下了友誼。亞歷山得羅夫當即表示歡迎諾特來莫斯科大學任教,由于種種原因,未能成功。后來,經著名數學家韋爾介紹和幫助,1933年9月,諾特才得以移居美國,在美國布林馬爾女子學院任教,并在普林斯頓高等研究院兼職。

      在美國期間,諾特每周去普林斯頓講課,當時聽她講課的奎因教授回憶說,諾特身材不高,體態略胖,膚色黝黑,剪得短短的黑發還夾著幾縷灰絲。她戴著一副厚厚的近視眼鏡,用不甚連貫的英語講課。她喜歡散步,常與學生外出遠足,途中往往全神貫注地談論數學,不顧來往的行人與車輛,以致學生們不得不保護她的安全。在諾特一生中,或許從來沒有像在布林馬爾學院和普林斯頓高等研究院,受到如此尊敬、同情和友情。但是,她依然懷念著祖國,懷念著哥廷根。1934年夏天,她曾回到哥廷根,看到哈塞仍然努力重建哥廷根光榮而悠久的數學傳統,感到由衷的欣慰。

      1935年春,當諾特返回美國后,經醫生檢查發現,她已被癌癥纏身,腫瘤急劇地損傷著她的身體,只有手術才可能挽救她的生命。手術后病情一度好轉,大家都期待她康復。不料得了手術并發癥。

      4月14日這位終生未婚,把全部精力獻給了她所熱愛的數學事業的偉大女數學家,辭然與世長辭,終年53歲。4月26日布林馬爾學院為諾特舉行了追悼會,愛因斯坦為她寫了訃文,韋爾為她寫了長篇悼詞,深情地緬懷她的生活、工作和人格:

      她曾經是充滿生命活力的典范,
      以她那剛毅的心情和生活的勇氣,
      堅定地屹立在我們這個星球上,
      所以大家對此毫無思想準備。
      她正處于她的數學創造能力的頂峰。
      她那深遠的想像力,
      同她那長期經驗積累起來的技能,
      已經達到完美的平衡。
      她熱烈地開始了新問題的研究。
      而這一切現在突然宣告結束,
      她的工作猝然中斷。
      墜落到了黑暗的墳墓,
      美麗的、仁慈的、善良的,
      他們都輕輕地去了;
      聰穎的、機智的、勇敢的,
      他們都平靜地去了;
      我知道,但我決不認可,
      而且我也不會順從。

      我們對她的科學工作與她的人格的記憶決不會很快消逝。她是一位偉大的數學家,而且我堅信,也是歷史曾經產生過的最偉大的女性之一。

       

       
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