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數學家李華宗

來源:互動百科 2009-07-01 14:18:30

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  1911年5月誕生于廣州市,1949年11月5日在香港病逝。中央研究院數學研究所研究員,主攻微分幾何、代數。著名數學家陳省身教授說:“李華宗教授是一位富于開創性的微分幾何學家,他的關于酉幾何、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造性工作,而且在克黎福特代數(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。李華宗是中國現代數學的開拓者之一,畢生從事教學和科研工作,為中國現代數學的發展做出了重要貢獻。

  幾何模型

  1933年,中山大學天文數學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”的文章詳細解釋這些模型的構造及相關定理.這篇文章就是他的畢業論文,其后在中山大學出版的《自然科學》雜志上發表。1935年,李華宗考取中英庚款公費到英國愛丁堡大學(Uni-versityofEdinburgh)深造,師從斯楚克(D.J.Struik),攻微分幾何。1937年,獲博士學位,博士論文題為“Onthedifferentialgeome-tryofcontacttransformations”。1937—1938年,在法國巴黎大學龐加萊研究院(PoincaréInstitute)學習,主要聽嘉當(E.Cartan)教授的課。1938年,李華宗于暑假由巴黎回國,到成都四川大學任數學系教授。

  與李華宗同一屆中英庚款公費去英國曼徹斯特大學(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,應四川大學之聘到峨嵋講學。李華宗、柯召、李國平分別講授數學系的幾何、代數和分析的主要課程。在此期間,李華宗分別與柯召和李國平合作在矩陣代數和數學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遷來的武漢大學數學系教授,并從1944年起受中央研究院之聘,任該院數學研究所籌備處的兼任研究員,成為當時該數學所的八位兼任研究員之一。

  抗日戰爭勝利后,他隨武大遷回武昌珞珈山。1946年秋,應陳省身的邀請,赴上海任中央研究院數學研究所籌備處研究員,專門從事研究工作。1947年春,應英國文化協會(BritishCouncilofcul-ture)的邀請到英國劍橋大學做研究工作,會見了數學系主任莫德爾(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學研究所遷至南京,這時該研究所所長為姜立夫,陳省身任研究員兼代理所長主持實際工作,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(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醫院小住,隨即遷入石牌之中山大學校園內。在中英庚款董事會董事長朱家驊的幫助下,他于7月中由澳門赴香港入瑪麗醫院(QueenMaryHospital)治療,因醫治無效,于1949年11月5日去世,時年僅38歲。

  李華宗-學術貢獻

  李華宗青年時期,中國十分貧窮落后,他認為中國要富強,首先需要科學,而數學是科學的基礎,因而更需要數學。他曾對學生說過,波蘭現在受到德國納粹的侵略,發生民族災難,但波蘭還是出了許多有名的數學家。當前是抗日戰爭時期,中國遭受日本帝國主義的侵略,處于民族災難之年,也應能出一些數學家。1938年,李華宗不顧當時的局勢,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;貒螅群笤谒拇ù髮W、武漢大學任教授,以及中央研究院數學研究所任研究員,潛心任教,積極從事科學研究。李華宗學識淵博,在很多數學分支上都有成就,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)關于接觸變換(Contacttransformations)的微分幾何學。在此理論中出現兩個群,一是帶有某種齊次性質的含2n+2個變量xk,Pλ的雙重齊次接觸變換所組成的群R2n+2,另一是把xk,Pλ變為倍乘ρxk,ρPλ,(這里ρ是次數為0的齊次函數)的點變換群(子)。他借助于某些射影張量,建立了對上述兩群的不變式理論。1946年他又構作關于接觸變換的張量分析。在論文[8]、[11]、[16]中,他對帶有斜對稱基本張量ααβ的空間進行研究,考察了與此空間相關聯的三個變換群:保形變換群,特殊保形變換群和自同構群。

  這些考慮之所以使人特別感興趣,是因為可以建立與經典概念之間的聯系。例如平坦空間(flatspace)的自同構在某種意義下對應于2n個變量的規范變換。對特殊保形變換群,他把一個微分方程組的解引入作為曲線的“哈密頓合同式”(Hamiltoniancongruences),這是化為解析力學的哈密頓方程的最簡情形;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:對一個平坦空間(Kαβr=0)存在一個坐標系,在它之下ααβ的分量是常數。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中的函數群,并得出許多很好的結果。1938年,他研究關于哈密頓合同變換的性質;1947年,他探討一切哈密頓系統所共有的整不變量,并證明:僅有一個奇階2s-1的泛性相對整不變量,而無偶階的泛性相對整不變量。反之,一個具有這些整不變量之一的系統必為一個哈密頓系統。他還研究了旋量的射影理論,導出了射影相對性的三個基本旋量。

  (2)1945年,李華宗證明:特征≠2的代數閉域上的克黎福特代數的結合代數,并用含右乘正則表示的跡推理說明此代數是半單純的。當n為偶數時,此代數是二次全矩陣代數的直積M,而當n為奇數時,它是M與一個二階可交換的半單代數的直積。1946年,阿爾伯特(A.A.Albert)評論說,這些直積關系的論證是它們的最優美的現代證明。1948年,他進一步研究克黎福特代數及其表示,先研究這種代數的抽象性質,再討論它們的表示。并且從特征≠2的代數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學家之一。1947年,他對三維實李代數作了分類;1948年,他考察連通李群G.G中的左平移,可對在G的單位元上的每一張量伴以一個在G上的張量場Ts,它在左平移下是不變的。于是,每一個左不變張量場可這樣得到,Ts的支量對左不變、協變及逆變向量的基本系是常數。他用張量記號把這結果用公式表達并給出證明。又證明了:不論考慮左不變性還是右不變性,已知次數p的不變微分形式(它們關于以正合形式空間為模是線性無關的)的極大數是相同的。

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