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【疯狂数学家】雅克比:父亲破产之后,高斯为何如此担心他?
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这是【疯狂的智人】第 024 篇文章
疯狂的数学家】第 024 篇文章

卡尔·古斯塔夫·雅克布·雅克比于1804年12月10日出生于德意志地区的普鲁士。他的家庭很不错,父亲是富有的银行家。他们一家总共生了四个孩子,雅克比排老二。

雅克比从小就是一个聪慧的孩子,1812年他离开了中学,前往柏林大学。实际上,他喜欢哲学,不过他对数学的热情远胜于哲学。如果这个世界没有数学的话,他说不定就成了一名伟大的哲学家。

和欧拉一样,雅克比的算数能力特别强,或许只有20世纪的印度数学家拉马努金可以与之相提并论。欧拉慧眼识金,也发现了雅克比的天才之处,并不断给予帮助。

雅克比比阿贝尔小两岁,他不知道阿贝尔已经在1820年解决了一般五次方程问题。他曾试想过,将一元五次方程都简化成x^5-10q²x=p的形式,但他最终失败了。

尽管如此,雅克比最终还是下定了决心,要将自己的一生都奉献给数学。1825年8月,他以关于部分分式及类似题材的论文,获得了他的哲学博士学位。取得学位后,他在柏林大学教书,主要是教授一些关于微积分对曲面几何的应用。

雅克比在当时混得如日中天,就连高斯都盛赞过他。1829年,雅克比发表了第一本著作《椭圆函数理论的新基础》,他俨然成了数学史上的巨星。

然而,正当雅克比平步青云的时候,1832年,他的父亲去世了,8年后,1840年,清朝与英国正在打鸦片战争之时,雅克比破产了。36岁的他已经一无所有,除了他的那颗智慧的头脑。

当高斯得知雅克比的状况后,十分担心,担心贫穷会埋没一位数学天才。欣慰的是,雅克比并没有因为自己一落千丈而放弃对数学的热爱。高斯确实不地道,他也不想想,因为自己的冷漠而让另一个天才数学家阿贝尔丧失了未来的希望。

【疯狂数学家】阿贝尔:对未来,永远不要失去信心!

也许他没意识到,亦有可能,雅克比和他一样都是德国人,而阿贝尔是挪威人。看来,人都是一样的呀,总觉得“他们”都是一群不如自己的人。

雅克比比以前更加勤奋地工作,当他从英国回来后,自己的身体也彻底垮了。普鲁士国王腓特烈·威廉二世非常欣赏雅克比,这位伟大的国王非常重视科学的发展。国王担心雅克比的身子,劝他去温暖的意大利休假疗养。

当他从意大利返回柏林的时候,一些人因为嫉妒或其他方面的原因,阻挠他获得大学教授的职位。腓特烈为此痛心不已,自己出钱给这位天才大量的津贴。

实际上,雅克比在意大利只待了五个月,我们不知道当时他的医生跟他说了些什么,但此后的雅克比似乎将数学忘却了,一心一意地投身于政治之中。

雅克比在狐朋狗友的怂恿下,加入了一个自由派俱乐部,但俱乐部内部的人却很看不起他,因为他拿着国王的津贴,因此他被视为叛徒。雅克比发表了一次轰动一时的演讲,用逻辑严厉斥责那些人。

雅克比失败了,他并没有因为自己的雄辩而获得更多的同盟,他似乎不知道,在政治中,逻辑是最没有用的东西。似乎,他还是乖乖地回到他的数学领域会好一点。

雅克比的生活更加糟糕,那时的他已经结婚,要抚养妻子和7个孩子,对此他无能为力。1848年欧洲革命大范围爆发后,他的处境更加不妙。我们有理由相信,腓特烈取消了他的津贴。

维也纳大学听说了这位天才的困境,想把它搞到自己地盘上来,好增加维也纳大学的数学基础分。此时,另一位疯狂的地质学家洪堡找到了普鲁士国王,怒气冲冲地说了一番。最终,国王同意恢复了雅克比的津贴。这位与高斯同样天才的数学家得以留在柏林,重新投入了数学的怀抱之中。

接下来,雅克比的贡献就在于椭圆函数上。在椭圆函数中,复数是一个逃不掉的因素,高斯与阿贝尔在此已经做出了一些贡献,为发现和改进单复变量函数理论的一般定理,提供了一个实验园地。

老实讲,要理出椭圆函数的历史是一件很枯燥又很无聊的事,可能专业的数学家会对此有兴趣。对于普通人来讲,我们只要知道,单复变量函数理论是当时数学界最重要的一个领域。

比阿贝尔幸运的是,雅克比得到了更多的关注,他与勒让德之间似乎是在比拼谁的彩虹屁更响一样。正如三国时期的孔融与杨修互相抬高彼此。

尽管雅克比研究的椭圆函数只是阿贝尔研究中的一小部分,但他却是将椭圆函数应用到实际的第一人。在量子力学中,英国爱尔兰数学家哈密顿与雅克比共名的哈密顿-雅克比方程起到了巨大的作用。有一点毋庸置疑,雅克比开创了一个数学新时代。

雅克比将椭圆函数与阿贝尔理论应用到天文学上,从而也对牛顿的引力理论做出了巨大的贡献。

与高斯不同的是,雅克比会不断鼓励年轻人,比如他曾与后生埃尔米特通过信,而且非常谦虚地写道:“如果你的一些发现与我过去的工作恰好重合,先生,不要因此止步不前。因为你必须在我停止的地方开始,那就必然会有小范围的接触。今后如果你给我与你通信的荣誉,我将只是在学习了。”

1851年2月18日,雅克比死于天花,年仅47岁。

也许,是上帝太过于心急了吧,急着带走了这位天才,为的是让他跟自己讲述宇宙运行的奥秘。

下期:哈密顿

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