คาร์ล นอยมันน์
คาร์ล นอยมันน์ | |
|---|---|
 | |
| เกิด | 7 พฤษภาคม 1832 เคอนิกส์แบร์กประเทศปรัสเซีย |
| เสียชีวิต | 27 มีนาคม 1925 (อายุ 92 ปี) |
| อัลมา มัธยฐาน | มหาวิทยาลัยเคอนิกส์เบิร์กฮัลเล |
| เป็นที่รู้จัก ในด้าน | เงื่อนไขขอบเขตนอยมันน์พหุนามนอยมันน์ อนุกรมนอยมันน์ |
| พ่อ | ฟรานซ์ เอิร์นสต์ นอยมันน์ |
| ญาติ | ฟรานซ์ เอิร์นสต์ คริสเตียน นอยมันน์ (พี่ชาย) |
| รางวัล | ปูร์ เลอ เมริเต (1897) |
| เส้นทางอาชีพด้านวิทยาศาสตร์ | |
| ฟิลด์ | สมการอินทิกรัล |
| สถาบันต่างๆ | มหาวิทยาลัยฮัลเล-วิตเทนเบิร์กมหาวิทยาลัยบาเซิลมหาวิทยาลัยทูบิงเงนมหาวิทยาลัยไลป์ซิก |
| วิทยานิพนธ์ | กลไกโควดัมที่มีปัญหา, quod ad primam classem integratedium ultraellipticorum revocatur [ 1 ] |
| ฟรีดริช ริเชล็อต | |
ที่ปรึกษาทางวิชาการท่านอื่นๆ | เอดูอาร์ด ไฮน์ (ที่ปรึกษาด้านการสอบคุณวุฒิ) |
นักศึกษาปริญญาเอก | วิลเลียม เอ็ดเวิร์ด สตอรี่เอมิล เวียร์ |
คาร์ล ก็อตต์ฟรีด นอยมันน์ (หรือคาร์ล ; 7 พฤษภาคม 1832 – 27 มีนาคม 1925) เป็นนักฟิสิกส์คณิตศาสตร์ ชาวเยอรมัน และศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัยหลายแห่งในเยอรมนี ผลงานของเขามุ่งเน้นไปที่การประยุกต์ใช้ทฤษฎีศักย์ในฟิสิกส์และคณิตศาสตร์ เขามีส่วนร่วมในการวางกรอบทางคณิตศาสตร์ของพลศาสตร์ไฟฟ้าและกลศาสตร์เชิงวิเคราะห์เงื่อนไขขอบเขตของนอยมันน์และอนุกรมของนอยมันน์ตั้งชื่อตามเขา
ชีวประวัติ
คาร์ล ก็อตต์ฟรีด นอยมันน์ เกิดที่เมืองเคอนิกส์แบร์กประเทศปรัสเซียเป็นหนึ่งในสี่บุตรของฟรานซ์ เอิร์นสต์ นอยมันน์ (ค.ศ. 1798–1895) นักแร่วิทยา นักฟิสิกส์ และนักคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านแร่วิทยาและฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเคอนิกส์แบร์ก [ 2 ] [ 3 ] มารดาของเขา ลุยส์ ฟลอเรนทีน ฮาเกน (เกิด ค.ศ. 1800) เป็นน้องสะใภ้ของฟรีดริช วิลเฮล์ม เบสเซลนัก คณิตศาสตร์ [ 3 ]คาร์ล นอยมันน์ เป็นพี่ชายของเอิร์นสต์ คริสเตียน นอยมันน์แพทย์ชาวเยอรมัน[ 3 ]
คาร์ล นอยมันน์ ศึกษาในระดับประถมศึกษา มัธยมศึกษา และมหาวิทยาลัยที่เมืองเคอนิกส์เบิร์ก[ 2 ]เขาเข้าร่วมสัมมนาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์มากมายที่จัดโดยบิดาของเขา รวมถึงสัมมนาที่มีชื่อเสียงของคาร์ล กุสตาฟ จาคอบ จาโคบีในปี 1834 [ 2 ]วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาในปี 1856 ได้รับการดูแลโดยนักคณิตศาสตร์ฟรีดริช จูเลียส ริเชล็อตและมุ่งเน้นไปที่การประยุกต์ใช้ทฤษฎีอินทิกรัลไฮเปอร์อิลิปติกกับกลศาสตร์คลาสสิก[ 2 ]
สองปีต่อมา เขาเขียนวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยฮัลเลเกี่ยวกับการจัดการทางคณิตศาสตร์ของปรากฏการณ์ฟาราเดย์โดยมีนักคณิตศาสตร์Eduard Heineเป็น อาจารย์ที่ปรึกษา [ 2 ]งานนี้ทำให้เขาได้รับตำแหน่งอาจารย์ ( Privatdozent ) และในปี พ.ศ. 2406 ได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์พิเศษ ( ausserordentlicher ) ที่มหาวิทยาลัยฮัลเล[ 2 ]ในปีเดียวกันนั้น เขาได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์เต็มตัวที่มหาวิทยาลัยบาเซิลซึ่งเขาดำรงตำแหน่งอยู่สองปี[ 2 ]จากนั้นเขาได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยทูบิงเงนเป็นเวลาสามปี และในปี พ.ศ. 2411 ที่มหาวิทยาลัยไลป์ซิก [ 2 ] ในปีเดียวกันนั้น นอยมันน์ร่วมกับอัลเฟรด เคล็บช์ก่อตั้งวารสารวิจัยทางคณิตศาสตร์Mathematische Annalen [ 3 ]
ในไลป์ซิก เขาได้รู้จักกับงานของจาโคบีเกี่ยวกับกลศาสตร์ ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจให้กับงานของเขา[ 2 ] [ 3 ]วิลเฮล์ม เอดูอาร์ด เวเบอร์อธิบายตำแหน่งศาสตราจารย์ของนอยมันน์ที่ไลป์ซิกว่าเป็น "กลศาสตร์ขั้นสูง ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วครอบคลุมฟิสิกส์เชิงคณิตศาสตร์" และการบรรยายของเขาก็เป็นเช่นนั้น[ 4 ]
ภรรยาของนอยมันน์เสียชีวิตในปี พ.ศ. 2419 และนอยมันน์เกษียณจากมหาวิทยาลัยไลป์ซิกในปี พ.ศ. 2454 [ 3 ]เขาเสียชีวิตในไลป์ซิกในปี พ.ศ. 2468 [ 3 ]
งาน
ไฟฟ้ากระแส
งานของ Neumann เกี่ยวกับอิเล็กโทรไดนามิกส์มุ่งเน้นไปที่การกำหนดรูปแบบทางคณิตศาสตร์ของทฤษฎีอิเล็กโทรไดนามิกส์ อย่างไรก็ตาม Neumann สนับสนุนอิเล็กโทรไดนามิกส์ของ Weberมากกว่า สม การของ Maxwell เป็นเวลานาน [ 2 ]
การวิจัยด้านไฟฟ้าพลศาสตร์ของนอยมันน์เริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1860 [ 2 ]เขาได้ตีพิมพ์ผลงานสำคัญสามชิ้นแรกเกี่ยวกับไฟฟ้าพลศาสตร์ในปี 1868, 1873 และ 1874 [ 2 ]งานของเขาได้รับแรงบันดาลใจจากงานของบิดาของเขาและวิลเฮล์ม เอดูอาร์ด เวเบอร์[ 2 ] เขา ได้พิสูจน์กฎแรงของแอมแปร์และกฎวงจรของแอมแปร์ใหม่จากรูปแบบของเขาเอง[ 2 ]เขายังได้พิสูจน์กฎของเวเบอร์ในแง่ของศักยภาพที่ล่าช้าหลีกเลี่ยงปัญหาเกี่ยวกับการกระทำจากระยะไกล[ 5 ]
เฮอร์มันน์ ฟอน เฮล์มโฮลทซ์วิพากษ์วิจารณ์ทฤษฎีไฟฟ้าของเวเบอร์รวมถึงงานของนอยมันน์ ว่าละเมิดหลักการอนุรักษ์พลังงานเมื่อมีแรงที่ขึ้นอยู่กับความเร็ว การวิพากษ์วิจารณ์นี้ก่อให้เกิดการถกเถียงระหว่างนอยมันน์และเฮล์มโฮลทซ์[ 2 ]นอยมันน์พยายามปรับเปลี่ยนกฎของเวเบอร์โดยการแนะนำศักย์ไฟฟ้าที่แปรผกผันกับระยะทางในระยะไกลและแตกต่างกันในระยะทางสั้นๆ โดยเปรียบเทียบกับทฤษฎีของแรงดึงผิวและอีเธอร์เรืองแสง[ 2 ]ทฤษฎีของเฮล์มโฮลทซ์ซึ่งอิงตาม ทฤษฎีของ เจมส์ คลาร์ก แม็กซ์เวลล์ไม่จำเป็นต้องมีข้อสมมติเหล่านี้ แต่เฮล์มโฮลทซ์พบว่าตนเองไม่สามารถโน้มน้าวเพื่อนร่วมงานในขณะนั้นให้เลือกทฤษฎีใดทฤษฎีหนึ่งได้[ 2 ]เนื่องจากขาดการทดลองเพื่อยุติเรื่องนี้ นอยมันน์จึงละทิ้งทฤษฎีไฟฟ้าชั่วคราวในช่วงทศวรรษ 1880 [ 2 ]
ในปี พ.ศ. 2336 เขากลับมาทำการวิจัยด้านอิเล็กโทรไดนามิกส์อีกครั้ง[ 2 ]เขาวิเคราะห์ความคล้ายคลึงทางคณิตศาสตร์ระหว่างพลศาสตร์ของไหลและอิเล็กโทรไดนามิกส์ โดยเชื่อมโยงทฤษฎีบททั่วไปหลายประการ[ 2 ]เขายังเสนอว่าอิเล็กโทรไดนามิกส์และอุณหพลศาสตร์ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีกลศาสตร์ล้วนๆ[ 2 ]นอยมันน์ยังคงวิพากษ์วิจารณ์ผลงานของเฮล์มโฮลทซ์และไฮน์ริช เฮิร์ตซ์เกี่ยวกับอิเล็กโทรไดนามิกส์ของแม็กซ์เวลล์ แต่ชื่นชมหลักการการกระทำของ พวกเขา [ 2 ]
ในช่วงปี 1901-1904 นอยมันน์ได้อภิปรายทฤษฎีของแม็กซ์เวลล์และยกย่องการขยายความที่เฮิร์ตซ์นำเสนอเกี่ยวกับการเชื่อมโยงพลศาสตร์ไฟฟ้ากับทฤษฎีการนำความร้อนนอยมันน์เน้นย้ำการค้นพบของเฮิร์ตซ์ที่ว่าสมการของแม็กซ์เวลล์ยังคงรูปแบบเดิมในกรอบอ้างอิงแบบยุคลิดที่แตกต่างกันโดยไม่คำนึงถึงการเคลื่อนที่สัมพัทธ์[ 2 ] [ 6 ] (ซึ่งไม่ถูกต้องนัก เนื่องจากทฤษฎีของแม็กซ์เวลล์ไม่คงที่ตามแบบกาลิเลโอ ทั้งเฮิร์ตซ์และนอยมันน์ไม่ได้ละทิ้งเวลาสัมบูรณ์) เขายังโต้แย้งว่าเพื่อให้กลศาสตร์ของนิวตันมีความหมาย ควรมีวัตถุที่ไม่เคลื่อนที่อยู่ในจักรวาลที่เรียกว่า Body Alpha ซึ่งสามารถวัดความเร็วทั้งหมดได้โดยอ้างอิงจากวัตถุนี้[ 7 ]ปัญหาของกรอบอ้างอิงได้รับการแก้ไขในปี 1905 โดยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์[ 5 ] [ 7 ]
คณิตศาสตร์
นอยมันน์มีผลงานตีพิมพ์หลายชุดเกี่ยวกับปัญหาของดิริชเลต์ [ 2 ] ในปี พ.ศ. 2404 นอยมันน์แก้ปัญหาของดิริชเลต์ในระนาบโดยใช้ศักยภาพลอการิทึม ซึ่งเป็นคำที่เขาบัญญัติขึ้น[ 2 ]งานนี้ได้รับการขยายในปี พ.ศ. 2413 เพื่อแก้ปัญหาของดิริชเลต์ทั่วไปมากขึ้นโดยการแนะนำวิธีการค่าเฉลี่ยเลขคณิตของ เขา [ 2 ]เนื่องจากผลงานของเขาเกี่ยวกับหลักการของดิริชเลต์ในทฤษฎีศักยภาพ นอยมันน์อาจถือได้ว่าเป็นหนึ่งในผู้ริเริ่มทฤษฎีสมการอินทิก รัล อนุกรม นอยมันน์ซึ่งคล้ายคลึงกับอนุกรมเรขาคณิต
แต่สำหรับเมทริกซ์อนันต์หรือสำหรับตัวดำเนินการที่มีขอบเขตจะได้รับการตั้งชื่อตามเขาเงื่อนไขขอบเขตของนอยมันน์สำหรับสมการเชิงอนุพันธ์สามัญและเชิงอนุพันธ์ย่อย บางประเภท จะได้รับการตั้งชื่อตามเขา[ 8 ]
ในปี 1865 เขาเขียนVorlesungen über Riemanns Theorie der Abelschen Integraleเรื่องปริพันธ์ของ Abelian หนังสือเล่มนี้ทำให้งานของBernhard Riemann เป็นที่นิยมในหมู่นักคณิตศาสตร์ในเรื่องฟังก์ชันหลายค่า [ 2 ]
รางวัลและเกียรติยศ
นอยมันน์ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเกิตติงเงนในปี พ.ศ. 2407 และกลายเป็นสมาชิกต่างชาติของสมาคมดังกล่าวในปี พ.ศ. 2401 [ 3 ]เขายังได้รับเลือกเป็นสมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปรัสเซียแห่งเบอร์ลินในปี พ.ศ. 2436 เป็นสมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งบาวาเรียแห่งมิวนิกในปี พ.ศ. 2438 และเป็นสมาชิกเต็มตัวของสาขาคณิตศาสตร์-ฟิสิกส์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งแซกซอน ในปี พ.ศ. 2462 [ 3 ]
ในปี พ.ศ. 2440 เช่นเดียวกับบิดาของเขาก่อนหน้านี้ นอยมันน์ได้รับPour le Mérite ซึ่งเป็น เครื่องราชอิสริยาภรณ์แห่งคุณธรรมของปรัสเซีย[ 9 ]
วัตถุหลายอย่างที่พัฒนาขึ้นในภายหลังในสาขาคณิตศาสตร์ได้รับการตั้งชื่อตามปัญหาของนอยมันน์รวมถึงวิธีการนอยมันน์-นอยมันน์และตัวดำเนินการนอยมันน์-ปวงกาเรโดยอองรี ปวงกาเร
ผลงานที่คัดสรร
- Lösung des allgemeinen Problemes über den stationären Temperaturzustand einer homogenen Kugel ohne Hülfe von Reihen-Entwicklungen (ในภาษาเยอรมัน) ฮัลเลอ: ชมิดต์. พ.ศ. 2404
- Allgemeine Lösung des Problemes über den stationären Temperaturzustand eines homogenen Körpers, welcher von irgend zwei nichtconcentrischen Kugelflächen begrenzt wird (ในภาษาเยอรมัน) ฮัลเลอ: ชมิดต์. พ.ศ. 2405
- Magnetische Drehung der Polarisationsebene des Lichtes (ภาษาเยอรมัน) ฮัลเลอ: Buchhandlung des Waisenhauses. พ.ศ. 2406
- Theorie der Elektricitäts- und Wärme-Vertheilung ใน einem Ringe (ในภาษาเยอรมัน) ฮัลเลอ: Buchhandlung des Waisenhauses. พ.ศ. 2407
- Das Dirichlet'sche Princip ใน seiner Anwendung auf die Riemann'schen Flächen (บีจี ทอยบเนอร์, ไลพ์ซิก, 1865)
- Vorlesungen über Riemann's Theorie der Abel'schen Integrale (บีจี ทอยบเนอร์, 1865)
- Die Haupt- und Brenn-Puncte eines Linsen-Systemes (ในภาษาเยอรมัน) ไลป์ซิก : เบเนดิกตุส ก็อตเธล์ฟ ทอบเนอร์ พ.ศ. 2409
- ทฤษฎี der Bessel'schen: ein analogon zur theorie der Kugelfunctionen (BG Teubner, 1867)
- Unterschungen über das Logarithmische และศักยภาพของนิวตัน (BG Teubner, 1877)
- ไฮโดรไดนามิสเช่ อุนเทอร์ซูกุงเกน (ภาษาเยอรมัน) ไลป์ซิก : เบเนดิกตุส ก็อตเธล์ฟ ทอบเนอร์ พ.ศ. 2426
- Über die Methode des arithmetischen Mittels (เอส. เฮิร์เซล, ไลพ์ซิก, 1887)
- Allgemeine Unterschungen über das Newton'sche Princip der Fernwirkungen, mit besonderer Rücksicht auf die elektrischen Wirkungen (บีจี Teubner, 1896)
- ดี เอเลคทริสเชน คราฟเทอ (ทึบเนอร์, 1873–1898)
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
- ↑คาร์ล นอยมันน์ในโครงการลำดับวงศ์ตระกูลทางคณิตศาสตร์
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 ชโลท, คาร์ล- ไฮนซ์ (2004 ) "ผลงานของคาร์ล นอยมันน์ต่อไฟฟ้าพลศาสตร์ " ฟิสิกส์ในมุมมอง6 (3): 252– 270. Bibcode : 2004PhP.....6..252S . ดอย : 10.1007/ s00016-003-0192-9 ISSN 1422-6944
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "คาร์ล นอยมันน์ - ชีวประวัติ" . ประวัติศาสตร์คณิตศาสตร์. สืบค้นเมื่อ25 พฤศจิกายน 2024 .
- ↑ Christa Jungnickel , Russell McCormmach ,ความเชี่ยวชาญทางปัญญาของธรรมชาติ: ฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากโอห์มถึงไอน์สไตน์ (1990) เล่ม 1 หน้า 181
- 1 2 Disalle, Robert (1993). "Carl Gottfried Neumann" . Science in Context . 6 (1): 345– 353. doi : 10.1017/S0269889700001411 . ISSN 1474-0664 .
- ↑นอยมันน์, คาร์ล (1902) "Über ตายทฤษฎีของ Maxwell-Hertz " แอบ โคนิกล์. แซคส์ เกส. วิส. (คณิต-ฟิสิกส์.ค.) . 27 (8): 755.
- 1 2วิลสัน, วิลเลียม (1950). "THE BODY ALPHA: บทความเกี่ยวกับความหมายของทฤษฎีสัมพัทธภาพ" . Science Progress (1933- ) . 38 (152): 622– 636. ISSN 0036-8504 . JSTOR 43413971 .
- ↑ Cheng, Alexander H.-D.; Cheng, Daisy T. (2005). "มรดกและประวัติศาสตร์ช่วงต้นของวิธีองค์ประกอบขอบเขต"การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมด้วยองค์ประกอบขอบเขต 29 ( 3): 268– 302. doi : 10.1016/j.enganabound.2004.12.001 .
- ↑ "นอยมันน์ | ออร์เดน ปูร์ เลอ เมอริต " www.orden-pourlemerite.de . สืบค้นเมื่อ26-11-2024 .