约翰内斯·克诺布劳赫:魏尔斯特拉斯耐心的几何学家
1913年,莱比锡和柏林的特布纳出版社出版了一本654页的书,题为《微分几何基础》(Grundlagen der Differentialgeometrie)。仅其参考文献就占了八页。作者担任教授已二十四年,却从未晋升到员外教授(extraordinarius)以上的职位,且他只剩下两年的生命。这是他职业生涯的总结,他将一生致力于为他人早已成名的学科奠定基础。
法律专业的错误开端
约翰内斯·克诺布劳赫(Johannes Knoblauch)于1855年8月27日出生在哈雷。他于1872年进入大学,做了一件在任何时代都不寻常的事情:他在学习数学和物理的同时学习法律,并且在定居之前在哈雷、海德堡和柏林这三个城市学习。法律没有成功,但柏林却让他留了下来。
他于1874年至1878年以及1880年至1883年期间在弗里德里希·威廉大学就读。中间的空白期是故事中被省略的部分,也是解释他本人的部分。
教书岁月
从1878年到1879年,克诺布劳赫在哈雷的一所文理中学(Gymnasium)任教。从1879年到1880年,他在柏林最古老的中学——灰修道院文理中学(Gymnasium zum Grauen Kloster)任教。在十几岁的少年面前,他度过了两年推演定理的时光。
对于当时的德国数学家来说,这是一条完全正常的道路——文理中学是你等待大学有空缺时去的地方——但这并非一个中立的细节。一个花了两年时间向十五岁孩子解释初等几何的人,会对阐述产生一种特殊的关系。他生命最后那本654页的书,绝非出自一个认为清晰易得的人之手。
魏尔斯特拉斯的学生
他回到柏林,并于1882年在卡尔·魏尔斯特拉斯(Karl Weierstrass)的指导下获得了博士学位,论文题目为《关于一般波面》(Ueber die allgemeine Wellenfläche)。
导师在这里至关重要。魏尔斯特拉斯毕生致力于使分析严谨化,追寻十八世纪数学家满足于保留的松散推理,并通过拒绝接受任何不严谨的内容,建立了现代证明标准。成为他的学生意味着接受的不是天赋的训练,而是严谨的训练。波面是这种训练的合适主题:它源于物理学中光在晶体中的传播,结果发现具有真正复杂的几何结构——这正是直觉与严谨分道扬镳、只能信任其中之一的那类问题。
克诺布劳赫于1883年获得教授资格,成为一名无薪讲师(Privatdozent),这是德国大学用作试金石的教学职级。1884年,他与路易丝·艾森哈特(Luise Eyssenhardt)结婚。
二十六年的员外教授生涯
1889年,他被任命为员外教授。他一直担任该职位直到去世——二十六年没有再晋升。
员外教授是一个真正的教授职位,但属于从属地位,级别低于拥有教席并管理研究所的正教授(ordinarius)。在那个时期的柏林,教席由极具分量的人物占据,竞争异常残酷。克诺布劳赫的职业生涯提醒人们,对于绝大多数有能力的数学研究者来说,德国体系实际上是如何运作的:你获得了一个头衔、一间教室和很长的思考时间。
他利用了这些时间。他发表的作品从1885年持续到1913年,并保持在一个连贯的领域内——微分几何、代数曲线与曲面、椭圆函数以及弯曲不变量(即表面在不拉伸的情况下弯曲时保持不变的量)。1906年和1907年,他与波兰数学家卡齐米日·若拉夫斯基(Kazimierz Żorawski)合作研究群论方法,将索菲斯·李(Sophus Lie)构建的机制引入到克诺布劳赫毕生致力于的几何学中。
编辑的椅子
除了自己的研究外,他还从事了数学赖以运行却很少得到回报的工作。他在《克雷尔杂志》(Crelle's Journal,正式名称为《纯粹与应用数学杂志》,Journal für die reine und angewandte Mathematik)的编辑委员会任职了十三年,该杂志创刊于1826年,是世界上历史最悠久且持续出版的数学期刊。十多年来,德国数学家发表的大部分成果都经过了他的审阅。
他还是柏林数学学会的创始成员。该学会成立于1901年10月31日,有三十八名创始成员——名单包括阿道夫·克内泽尔(Adolf Kneser)、埃德蒙·兰道(Edmund Landau)、伊赛·舒尔(Issai Schur),以及作为学生成员的康斯坦丁·卡拉西奥多里(Constantin Carathéodory),尤利乌斯·魏因加滕(Julius Weingarten)担任首任主席。它源于大学里1861年成立的较古老的数学协会(Mathematischer Verein),并从1902年开始出版自己的《会议记录》(Sitzungsberichte)。克诺布劳赫从一开始就在场。
为什么约翰内斯被称为天才
证据并不支持这个词,诚实地讲出来才是正确的做法。
记录所支持的是一种特定且被低估的智力品质:将整个领域尽收眼底并将其整理有序的能力。到1913年,微分几何已经变得庞杂——由高斯、黎曼、达布、李和其他数十人,用多种语言和多种不兼容的符号,历经一个世纪构建而成。为它制作一本654页的系统性基础著作,并附带八页的文献综述,需要的不仅仅是产生定理的灵感闪现。它需要博学、判断什么是本质的,以及将其正确写下来的毅力。这是一种魏尔斯特拉斯式的美德,克诺布劳赫显然是从源头吸收了它。
但反面案例是决定性的。没有定理以他的名字命名。没有任何可查证的来源记录有同时代人称他为杰出人物。在一个以教席作为地位衡量标准的体系中,他从未担任过正教授,而他周围的合作者和同事——魏尔斯特拉斯、舒尔、兰道、卡拉西奥多里——正是那些声誉得以留存而他却没有的人。他是一位严肃、训练有素的专业数学家,做了出色的整合工作和重要的编辑服务。称之为天才只会掏空这个词的含义。他的人生提出的更有趣的问题是,为什么一个学科需要许多这样的人,却几乎不记得他们中的任何一个。
遗产
克诺布劳赫于1915年7月22日在柏林去世,当时战争已持续了一年。他和路易丝一起被安葬在潘科的旧公墓(Alter Friedhof)。
《微分几何基础》的寿命远超他本人。它已过版权保护期,从密歇根大学的副本被数字化,现在可以在线免费获取——大概是被那些根本不知道作者是谁的人阅读。对于一本唯一目的是让学科为他人所用的书来说,这并非最糟糕的来世。
关于来源的说明:关于克诺布劳赫生平的现存记录确实很少。此叙述仅基于可验证的内容,并在证据终止处结束。
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