外尔是德国数学家、物理学家和哲学家,二十世纪最有影响的思想家。作为数学家,外尔是最后的数学全才之一;作为理论物理学家,他对量子力学、相对论都有根本性贡献,且创立了规范场论。外尔是一头闯入物理学瓷器店的数学家大象。此外,他用优雅的文笔为我们阐述数学、物理以及作为其基础的哲学思想,留下了许多脍炙人口的深刻篇章。
外尔小传
外尔(Hermann Weyl,1885-1955),德国数学家、物理学家和哲学家,二十世纪最有影响的思想家,因为学问太过深邃,故他是一般的学术世界里缺失的人物。愚以为,可以形象地说,外尔是一头闯入物理学世界的数学家大象。外尔1885年出生于汉堡附近的一个小镇,父母都来自富足家庭。
1904-1908年间,外尔在哥廷恩和慕尼黑两地学习数学和物理,其在哥廷恩大学的博士导师是数学大神希尔伯特(David Hilbert, 1862-1943)。1908年,外尔以关于积分方程的研究获得数学博士学位。在哥廷恩教了几年书以后,外尔于1913年到了苏黎世的瑞士联邦理工(ETH)就任几何学教授。
在那里,外尔和爱因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)熟识,当然也就第一时间熟悉了他的相对论,似乎可以说是爱因斯坦的影响让外尔成了一名理论物理学家。外尔为广义相对论的数学花了大量精力,尤其是在作为其基础的微分几何的拓展问题上。
1921年,外尔在苏黎世遇到了在苏黎世大学任教的薛定谔(Erwin Schrödinger, 1887-1961),这可以说是为量子力学数学的拓展埋下了伏笔。外尔于1928-1929年间在普林斯顿大学作访问教授,1930年回到哥廷恩大学接导师希尔伯特的班。此前,哥廷恩大学曾于1925年召他回去接替克莱因(Felix Klein, 1849-1925),但被他拒绝。
1933年,外尔移居美国,在普林斯顿高等研究院一直工作到1951年退休。退休后的外尔往来于苏黎世和普林斯顿两地,1955年辞世。
外尔的数学成就外尔共写过200余篇论文,是那种出自个人机杼的、有思想的论文。对大部分外尔的文章,硬要分辨其为数学的哪个领域或者是算数学还是算理论物理可能是不得体的。
在他眼里,数学是一个有机整体,他对整个数学领域的进步都有影响,其耕耘的范围包括分析、拓扑、微分几何、微分方程、李群、表示理论、调和分析和分析数论等。有了贡献者水平的数学,特别是在微分几何、微分方程、李群和表示理论等领域,加上和爱因斯坦、薛定谔等人过从甚密,外尔参与近代理论物理的奠基是自然而然的事情。
外尔的物理成就
外尔的物理贡献在于相对论、量子力学,以及创立了基于相对论和量子力学的规范场论。环顾天下,有此能力与机遇故而享此荣耀者,仅此一人而已。爱因斯坦是量子力学、相对论和统计物理的奠基人;薛定谔是量子力学奠基人,做出了挽救规范场论的关键一步。这三人是终生的好朋友,且关于自然持比较一致的哲学观点,实在是物理学的幸运。
外尔的哲学成就哥廷恩的数学传统是包括哲学的。构建数学的基础,应该是哲学性的劳动。
外尔熟悉古希腊哲学和德国古典哲学,大学时选修过胡塞尔的哲学课,据信他对物理的处理方式多基于胡塞尔的现象学哲学。外尔所著的Was is Materie?,Raum-Zeit-Materie,Philosophie der Mathematik und Naturwissenschaft(数学和自然科学的哲学),以及Das Kontinuum(连续统)都是哲学味十足的名篇。
后人编纂的Mind and Nature(思维与自然)收录的也是外尔的一些哲学思考。