代数女皇——诺特

德国数学家埃米尔·诺特(1882-1935)被誉为“抽象代数之母”。1882年3月23日,诺特出生在德国埃尔兰根的一个犹太家庭。像许多女孩一样,诺特多才多艺,擅长唱歌和跳舞。然而,她的成功之路也是艰难而曲折的。

诺特于1900年进入爱尔兰根大学。25岁时,她在数学家戈尔丹教授的指导下成功获得博士学位,并很快以其数学能力赢得了声誉。诺特的工作对代数拓扑学、代数数论和代数几何的发展产生了重要影响。从1907年到1919年,她主要研究代数不变量和微分不变量。在博士论文中,诺特给出了四元数形式的一整套不变量,并解决了有理函数场中有限有理基的存在性问题,给出了有限群不变量具有有限基的构造性证明。在哥廷根大学的毕业论文中,她用直接微分法代替消去法来生成微分不变量。讨论了连续群下的不变量问题,给出了将对称性、不变性和物理守恒定律联系起来的诺特定理。在德国著名数学家希尔伯特和魏达的支持下,1919年6月,诺特最终获得了哥廷根大学教授的头衔和教师资格。从那时起,诺特走上了一条完全独立的数学道路。

从1920年到1927年,诺特的主要研究方向是交换代数和交换算术。1916年后,她开始了从古典代数到抽象代数的转变。1920年,“左模”概念被提出。1921年,nott发表了她的经典论文《积分环的理想理论》,建立了交换nott环理论,并证明了拟素分解定理。这是交换代数发展的一个里程碑,标志着抽象代数现代化的开始。1926年,她发表了代数数域和代数函数域中理想理论的抽象构造,给出了dedkin环的公理化刻画,并指出了素理想因子唯一分解定理的充要条件。诺特理论是现代数学中“环”与“理想”的系统理论。一般认为抽象代数形成的时间是1926年。从那时起,代数的研究对象从研究代数方程根的计算和分布,转向研究代数运算规则以及数、字符和更一般元素的各种代数结构,完成了从古典代数到抽象代数的本质转换。诺特不愧为抽象代数的奠基人之一,被誉为代数女王。在物理学方面,诺特也有相当的造诣,她得出了一个非常重要且“美丽”的结果,即诺特定理。值得一提的是,我国最早从事抽象代数研究的学者曾炯就师从诺特攻读抽象代数。

在20世纪20年代末开始的大萧条时期,纳粹军队逐渐在德国掌权。1929年,作为一个犹太后裔,诺特被驱逐出他的公寓。希特勒上台后,对犹太人的迫害更加疯狂。1933年4月,法西斯当局甚至剥夺了诺特的教学权,并将一批犹太教授赶出校园。诺特不得不去美国。1935年4月14日,诺特不幸死于一次外科手术,享年53岁。爱因斯坦称赞诺特为“自女性接受高等教育以来最杰出和最具创造性的数学天才”。

卡特赖特

“混沌理论”的创始人——卡特赖特

玛丽·卡特赖特(1900-1998),英国数学家,出生于英国北安普敦郡。玛丽以其姓氏命名的卡特赖特定理而闻名,被誉为“混沌理论”的创始人。

玛丽高中时学习很努力,高中毕业前,她就下定决心要一生从事数学研究。1919年,玛丽顺利进入牛津大学圣休斯学院学习数学。当时,学校数学专业只有5个女生。大二时,她还加入了一个数学社团,几乎每天晚上她都会和数学家讨论数学问题。玛丽1923年以第一学位毕业。英国学士学位分为三级四级。作为最高级别,一级荣誉学士学位很难获得。对接受者有很高的要求。获得此学位的学生有资格直接申请博士学位。玛丽是第一个获得这种学位的女性。

大学毕业后,玛丽在伍斯特的爱丽丝·奥特利女子学校和白金汉郡的威克姆·艾比女子学校任教。直到1928年,她回到母校牛津大学攻读博士学位。玛丽的博士生导师是英国数论专家哈代。作为玛丽求学的第一年,哈代访问了美国的普林斯顿大学没办法指导她了,因此擅长分析数论的英国数学家蒂特马什负责指导玛丽的学习。后来,哈代的搭档、另一位英国数学家利特尔伍德作为外部审计专家,审阅了玛丽的博士论文,并参与了她的博士论文答辩。因此,玛丽与利特尔伍德建立了长期关系。不同的数学家给玛丽带来了更多不同的观点和解决问题的方法,这对她以后的研究很有帮助。

1930年,玛丽获得奖学金,在剑桥大学戈登学院继续她的研究。玛丽还成功地解决了他在利特尔伍德的学术演讲中提出的一个难题。1936年,玛丽成为戈登学院的数学研究主任。1938年,她参加了一项新的研究,这对她今后的研究方向产生了重大影响。当时,英国正在秘密研制一种新的远程探测工具——雷达,在研制过程中需要求解一些非常奇怪和复杂的方程组。为此,英国政府致函伦敦数学协会,询问他们是否可以帮助找到一位数学家来解这些方程式。玛丽对此很感兴趣,但她对这些问题背后的动力学不太熟悉,所以她求助于数学家利特尔伍德。最后,通过努力,两人共同解决了这些问题。第二次世界大战中,雷达在抵抗纳粹空袭方面发挥了重要作用。

在教学和研究中,玛丽还出版了许多有关数学分析和复变函数的书籍。1947年,玛丽当选为英国皇家学会会员。虽然她不是皇家学会的第一位女性成员,但她是第一位当选的女性数学家。后来,玛丽担任伦敦数学协会主席。1964年,英国皇家数学学会授予英国皇家数学学会1964年颁发的数学杰出研究铜奖。这个奖项是为了纪念牛津大学几何教授詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特(James Joseph Sylvester)而命名的,旨在表彰那些仍处于职业生涯早期到中期,而不是已经有所成就的数学家。到目前为止,玛丽卡特赖特仍然是获胜者中唯一的女性。

这些科学史上杰出的女性数学家用自己的成就证明,在同样的条件下,女性在科学研究方面具有与男性同样的潜力和能力。在新世纪,科学领域也呼唤着更多对科学感兴趣的女性去攻克自己的目标。

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