首页 -> 2005年第5期

德国的大学

作者:戴问天




  格丁根的许多学者都是在科学发展史上占有重要地位的“大师”,让凡人不由得会产生“高山仰止”的敬意。玻恩原来是学数学的,是格丁根三位著名数学家克莱因(Felix Klein1849~1925)、希尔伯特(David Hilbert1862~1943)和明科夫斯基(Hermann Minkowski1864~1909)的学生,1907年获得博士学位以后改攻理论物理。玻恩能够在理论物理上取得重要成绩,与他深厚的数学功底密不可分。在十九世纪末二十世纪初,格丁根曾经享有“数学的麦加”美誉,世界各国的数学家,还有与数学有密切关联的物理、力学等其他学科的科学家,纷纷来这个哈茨山麓的小城“朝圣”。当然,格丁根成为“数学的麦加”,自非一日之功,前面说到的亚历山大·洪堡的数学老师凯斯特纳,被称为“Lehrer Deutschlands in der Mathematik”(德国数学之师),他编写的数学课本曾经在德国使用了一个多世纪。而他的另一大功劳,就是教出了高斯(Johann Carl Friedrich Gauss1777~1855)那样的学生。高斯在西方有“数学王子”之称,与阿基米德、牛顿一起,被认为是人类历史上三个最伟大的数学家。高斯1855年去世以后,继任者狄利克雷(Peter Gustav Lejeune-Dirichlet1805~1859)是解析数论的奠基人,近代函数概念也是由他引入的。可惜四年后早逝,其事业由黎曼(Georg Friedrich Bernhard Riemann1826~1866)继任。黎曼去世时还不满四十岁,和老师高斯一样也是非欧几里德几何学的创始人之一(他创建的一类叫做“黎曼几何”)。高斯与希尔伯特大概要算是格丁根最伟大的数学巨人。高斯一生七十八年中的五十一年是在格丁根度过的;黎曼则从上大学起到去世为止,除两年在柏林以外都在格丁根;希尔伯特在格丁根也有整整四十八年。他们都没出生在格丁根,但都有理由被看作是格丁根人。
  叶隽先生文章中提到的对张维先生影响极大的普兰特尔教授(Ludwig Prandtl1875~1953)是现代流体力学尤其是空气动力学的奠基人之一。季羡林先生在《留德十年》中有一段关于这位老先生的记述,说在英国空军用“气爆弹”轰炸格丁根的第二天早上,人们见到普兰特尔正查看爆炸的气浪是怎样摧毁一段短墙的,他嘴里还自言自语:“这真是难得的机会!我的流体力学实验室里是无论如何装配不起来的。”季先生的反应是:“我陡然一惊,立刻又肃然起敬。面对这样一位抵死忠于科学研究的老教授,我还能说什么呢?”什么是“G&ouml ttingen Geist”(叶隽先生译为“格丁根思想”,其实这里“Geist”是“精神”的意思),这就是“格丁根精神”。
  张维先生也许如叶文所说,只见过普兰特尔几面,但无疑很了解这位教授,因为张先生是在格丁根结婚的,而夫人陆士嘉的导师(德语叫“Doctor Vater”)便是普兰特尔。算起来,陆士嘉先生还是著名空气动力学家冯·卡门(Theodore von Karman,1881~1963)的“师妹”。卡门是匈牙利人,1906年获得匈牙利科学院的奖学金后来到格丁根,1908年获得博士学位。作为普兰特尔的助手,他在这里参加了第一个风洞的筹建和“齐柏林飞艇”(Zeppelin)的设计工作。由于格丁根没有教授位置空缺,数学老师克莱因就推荐他去了亚琛工业大学,而普兰特尔继续支持他的研究,向他提供了自己长期积累起来的实验资料,包括许多尚未发表的数据。后来卡门去了美国,领导帕萨迪纳实验室(Pasadena,属加州理工学院),为美国空军研制飞机、火箭和导弹。从这个实验室里走出了一大批在美国起骨干作用的科学家。值得注意的是,其中多位是华人,包括解放后回国的钱学森、钱伟长和郭永怀。1963年2月18日美国首次颁发国家科学奖(National Medal of Science)的时候,第一个得奖者就是卡门。遗憾的是两个多月以后(5月6日)他就在德国亚琛去世。
  在中国讲到高斯,人们最津津乐道的恐怕就是他作为数学“神童”如何简便地从一连加到一百,但在格丁根,知道这个故事的人并不多。在那里,人们注意的是他从1795年起在格丁根上学三年期间所写的日记。那也许要算天底下最奇特的日记了,因为它被称为“数学问题集”。高斯一生研究的问题,有很多早在这些日记里就提出来了。和高斯一样,格丁根另一个数学巨人克莱因,也以善于提出问题著称。他二十三岁便应聘担任埃尔兰根大学(现在叫“Friedrich-Alexander-Universit&aumltErlangen-Nürnberg”)数学教授,就职时发表了数学史上被称为“埃尔兰根纲领”的著名演说,而那便是一个提出问题的“纲领”。
  当然,在提出问题上最为人知的是希尔伯特,高斯被称为“数学王子”,他则有“数学世界的亚历山大”之称。这里的“亚历山大”,指的是古希腊(马其顿)的亚历山大大帝(Alexander the Great,公元前356~公元前323年)。二十世纪来临的时候(1900年),在巴黎举行的一次国际数学大会上他提出了二十三个值得在“新世纪”里研究的问题。当二十世纪行将结束的时候,数学界进行“盘点”,发现“希尔伯特问题”确实对一个世纪来的工作起到了指导作用。希尔伯特常常对学生说:“问题的完美提法意味着它已经解决了一半。”这让我想起陶行知先生写给儿童的一首诗:“发明千千万,起点是一问。禽兽不如人,过在不会问。智者问得巧,愚者问得笨。人力胜天工,只在每事问。”格丁根的大师们,可以说都是“问得巧”的“智者”;很多人都被看作是某一学科的奠基人或者开创者,所做的工作被证明都成了继续前进的新的起点,这与他们善“问”有密切关系。
  希尔伯特出生在东普鲁士的科尼斯堡(K&ouml nigsburg)。那地方二战后划归苏联,改名加里宁格勒,但历史上有不少德国名人出生在那里,包括著名哲学家康德(Immanuel Kant,1724~1805)和格丁根大学教授里第一个获得诺贝尔奖的瓦拉赫(Otto Wallach1847~1931,1910年获化学奖)。科尼斯堡还特别出数学家,除希尔伯特外,以“哥德巴赫猜想”为中国人熟悉的哥德巴赫(Christian Goldbach1690~1764),以及前面说到过的明科夫斯基(曾任教瑞士苏黎世高等理工学校,是对爱因斯坦有重要影响的老师),都是科尼斯堡人。那城市本身就有数学意味,它坐落在普雷格尔河(Pregel)两条支流上,建有七座桥梁,这样就产生了著名的“科尼斯堡七桥问题”。解决那问题的是瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler1707~1783),而“哥德巴赫猜想”正是哥德巴赫1742年在他写给欧拉的一封信里提出来的。
  格丁根大学的一个重要传统是“文人相重”。那也是一种十分重要的“格丁根精神”。高斯与电磁学奠基人韦伯(Wilhelm Eduard Weber1804~1891)、玻恩与弗兰克在这里卓有成效的合作,都是例子,不过更能说明这一点的也许是克莱因。他二十三岁就当上埃尔兰根大学数学教授,二十八岁时转往慕尼黑工业大学,三十三岁去莱比锡大学,后来谢绝了美国约翰·霍普金斯大学的聘请,1886年来到格丁根。1895年这里有教授位置空缺的时候,他立即设法把比他年轻十三岁但已显示出过人才华的希尔伯特聘来,接着又把希尔伯特的同乡好友明科夫斯基聘来。数学是克莱因的事业,他做的一切都是出于事业的需要。有趣的是,德语“克莱因”(Klein)与英语“small”相当,本意是“小”,指人身材矮小。这也许会让我们联想起“武大郎”,但克莱因的心胸,不管与《水浒传》里卖炊饼的武大郎还是与今人漫画中开店的武大郎,显然都不能同日而语。
  

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