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數(shù)學(xué)家李華宗

來源:互動(dòng)百科 2009-07-01 14:18:30

智能內(nèi)容

  1911年5月誕生于廣州市,1949年11月5日在香港病逝。中央研究院數(shù)學(xué)研究所研究員,主攻微分幾何、代數(shù)。著名數(shù)學(xué)家陳省身教授說:“李華宗教授是一位富于開創(chuàng)性的微分幾何學(xué)家,他的關(guān)于酉幾何、辛幾何及許多李群與微分幾何的工作成于五十年前,現(xiàn)在已都成了熱門的課題。”李華宗不僅在微分幾何方面作出很多創(chuàng)造性工作,而且在克黎福特代數(shù)(CliffordAlgebra)及其表示、二次型合成的胡爾維茨-拉冬(Hurwitz-Radon)問題,以及量子力學(xué)中的本征值和埃爾米特(Hermite)算子問題也做出了很好的成果。李華宗是中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的開拓者之一,畢生從事教學(xué)和科研工作,為中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

  幾何模型

  1933年,中山大學(xué)天文數(shù)學(xué)系從德國購得一套四十件用石膏制做的幾何模型,李華宗為此寫了一篇“幾何模型概論”的文章詳細(xì)解釋這些模型的構(gòu)造及相關(guān)定理.這篇文章就是他的畢業(yè)論文,其后在中山大學(xué)出版的《自然科學(xué)》雜志上發(fā)表。1935年,李華宗考取中英庚款公費(fèi)到英國愛丁堡大學(xué)(Uni-versityofEdinburgh)深造,師從斯楚克(D.J.Struik),攻微分幾何。1937年,獲博士學(xué)位,博士論文題為“Onthedifferentialgeome-tryofcontacttransformations”。1937—1938年,在法國巴黎大學(xué)龐加萊研究院(PoincaréInstitute)學(xué)習(xí),主要聽嘉當(dāng)(E.Cartan)教授的課。1938年,李華宗于暑假由巴黎回國,到成都四川大學(xué)任數(shù)學(xué)系教授。

  與李華宗同一屆中英庚款公費(fèi)去英國曼徹斯特大學(xué)(Uni-versityofManchester)深造的柯召也來到川大任教。1939年,李國平于由巴黎回國,應(yīng)四川大學(xué)之聘到峨嵋講學(xué)。李華宗、柯召、李國平分別講授數(shù)學(xué)系的幾何、代數(shù)和分析的主要課程。在此期間,李華宗分別與柯召和李國平合作在矩陣代數(shù)和數(shù)學(xué)分析方面做出了很好的工作。1942年9月,李華宗到四川樂山任因抗戰(zhàn)遷來的武漢大學(xué)數(shù)學(xué)系教授,并從1944年起受中央研究院之聘,任該院數(shù)學(xué)研究所籌備處的兼任研究員,成為當(dāng)時(shí)該數(shù)學(xué)所的八位兼任研究員之一。

  抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利后,他隨武大遷回武昌珞珈山。1946年秋,應(yīng)陳省身的邀請(qǐng),赴上海任中央研究院數(shù)學(xué)研究所籌備處研究員,專門從事研究工作。1947年春,應(yīng)英國文化協(xié)會(huì)(BritishCouncilofcul-ture)的邀請(qǐng)到英國劍橋大學(xué)做研究工作,會(huì)見了數(shù)學(xué)系主任莫德爾(L.J.Mordell)教授。1947年秋,由英國返上海,仍在中央研究院任研究員。1948年1月,他隨同中央研究院數(shù)學(xué)研究所遷至南京,這時(shí)該研究所所長(zhǎng)為姜立夫,陳省身任研究員兼代理所長(zhǎng)主持實(shí)際工作,專任研究員除李華宗外,還有胡世楨、王憲鐘等。但不久,他患上了慢性腎炎病,于1948年11月南下返其故居澳門療養(yǎng)(他的夫人王偉侃女士是澳門人)。1949年5月,李華宗到廣州中山大學(xué)醫(yī)院小住,隨即遷入石牌之中山大學(xué)校園內(nèi)。在中英庚款董事會(huì)董事長(zhǎng)朱家驊的幫助下,他于7月中由澳門赴香港入瑪麗醫(yī)院(QueenMaryHospital)治療,因醫(yī)治無效,于1949年11月5日去世,時(shí)年僅38歲。

  李華宗-學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)

  李華宗青年時(shí)期,中國十分貧窮落后,他認(rèn)為中國要富強(qiáng),首先需要科學(xué),而數(shù)學(xué)是科學(xué)的基礎(chǔ),因而更需要數(shù)學(xué)。他曾對(duì)學(xué)生說過,波蘭現(xiàn)在受到德國納粹的侵略,發(fā)生民族災(zāi)難,但波蘭還是出了許多有名的數(shù)學(xué)家。當(dāng)前是抗日戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,中國遭受日本帝國主義的侵略,處于民族災(zāi)難之年,也應(yīng)能出一些數(shù)學(xué)家。1938年,李華宗不顧當(dāng)時(shí)的局勢(shì),毅然回到正受日本帝國主義侵略和蹂躪的、苦難深重的祖國。回國后,他先后在四川大學(xué)、武漢大學(xué)任教授,以及中央研究院數(shù)學(xué)研究所任研究員,潛心任教,積極從事科學(xué)研究。李華宗學(xué)識(shí)淵博,在很多數(shù)學(xué)分支上都有成就,并有不少出色的工作。

  (1)1937年,李華宗研究了施考特恩(J.A.Schouten)關(guān)于接觸變換(Contacttransformations)的微分幾何學(xué)。在此理論中出現(xiàn)兩個(gè)群,一是帶有某種齊次性質(zhì)的含2n+2個(gè)變量xk,Pλ的雙重齊次接觸變換所組成的群R2n+2,另一是把xk,Pλ變?yōu)楸冻?rho;xk,ρPλ,(這里ρ是次數(shù)為0的齊次函數(shù))的點(diǎn)變換群(子)。他借助于某些射影張量,建立了對(duì)上述兩群的不變式理論。1946年他又構(gòu)作關(guān)于接觸變換的張量分析。在論文[8]、[11]、[16]中,他對(duì)帶有斜對(duì)稱基本張量ααβ的空間進(jìn)行研究,考察了與此空間相關(guān)聯(lián)的三個(gè)變換群:保形變換群,特殊保形變換群和自同構(gòu)群。

  這些考慮之所以使人特別感興趣,是因?yàn)榭梢越⑴c經(jīng)典概念之間的聯(lián)系。例如平坦空間(flatspace)的自同構(gòu)在某種意義下對(duì)應(yīng)于2n個(gè)變量的規(guī)范變換。對(duì)特殊保形變換群,他把一個(gè)微分方程組的解引入作為曲線的“哈密頓合同式”(Hamiltoniancongruences),這是化為解析力學(xué)的哈密頓方程的最簡(jiǎn)情形;于是,他得出:特殊保形變換恰是這樣的變換,在它之下哈密頓合同式全體是不變的。

  他還研究了空間Lm的曲率張量,并證明:對(duì)一個(gè)平坦空間(Kαβr=0)存在一個(gè)坐標(biāo)系,在它之下ααβ的分量是常數(shù)。他又討論了帶有逆變基本張量ααβ的空間Lm的曲率張量以及Lm中的函數(shù)群,并得出許多很好的結(jié)果。1938年,他研究關(guān)于哈密頓合同變換的性質(zhì);1947年,他探討一切哈密頓系統(tǒng)所共有的整不變量,并證明:僅有一個(gè)奇階2s-1的泛性相對(duì)整不變量,而無偶階的泛性相對(duì)整不變量。反之,一個(gè)具有這些整不變量之一的系統(tǒng)必為一個(gè)哈密頓系統(tǒng)。他還研究了旋量的射影理論,導(dǎo)出了射影相對(duì)性的三個(gè)基本旋量。

  (2)1945年,李華宗證明:特征≠2的代數(shù)閉域上的克黎福特代數(shù)的結(jié)合代數(shù),并用含右乘正則表示的跡推理說明此代數(shù)是半單純的。當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),此代數(shù)是二次全矩陣代數(shù)的直積M,而當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),它是M與一個(gè)二階可交換的半單代數(shù)的直積。1946年,阿爾伯特(A.A.Albert)評(píng)論說,這些直積關(guān)系的論證是它們的最優(yōu)美的現(xiàn)代證明。1948年,他進(jìn)一步研究克黎福特代數(shù)及其表示,先研究這種代數(shù)的抽象性質(zhì),再討論它們的表示。并且從特征≠2的代數(shù)閉域上的情形拓展到特征≠2的任意域上的情形。

  (3)1947年,李華宗研究二次型的合成問題。

  (4)李華宗是中國最早研究李群的數(shù)學(xué)家之一。1947年,他對(duì)三維實(shí)李代數(shù)作了分類;1948年,他考察連通李群G.G中的左平移,可對(duì)在G的單位元上的每一張量伴以一個(gè)在G上的張量場(chǎng)Ts,它在左平移下是不變的。于是,每一個(gè)左不變張量場(chǎng)可這樣得到,Ts的支量對(duì)左不變、協(xié)變及逆變向量的基本系是常數(shù)。他用張量記號(hào)把這結(jié)果用公式表達(dá)并給出證明。又證明了:不論考慮左不變性還是右不變性,已知次數(shù)p的不變微分形式(它們關(guān)于以正合形式空間為模是線性無關(guān)的)的極大數(shù)是相同的。

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