約翰·馮·諾伊曼
生平
馮·諾伊曼出生在布達(dá)佩斯富裕的猶太家庭,是諾依曼·米克薩(Neumann Miksa)和坎恩·瑪吉特(Kann Margit)的三個(gè)孩子中最大的一個(gè)。他小時(shí)候外號(hào)"Jancsi"("János"的昵稱(chēng)),當(dāng)時(shí)已經(jīng)顯出驚人的記憶力。他6歲時(shí)已能用古希臘語(yǔ)同父親閑談,還可以心算8位數(shù)除法。年少的他不但對(duì)數(shù)學(xué)很有興趣,亦喜歡閱讀歷史和社會(huì)方面的書(shū)籍,讀過(guò)的書(shū)籍和論文能很快一句不漏地將內(nèi)容復(fù)述出來(lái),而且多年以后仍是如此。1913年,他的父親馬克斯·諾伊曼被授予世襲貴族頭銜,這樣在德國(guó)他的后代可以以“馮·諾伊曼”為姓,馮·諾伊曼晉身貴族。約翰加上頭銜后的全名成為"Margittai Neumann János"。后來(lái)約翰把名字改成德語(yǔ)名"Johann von Neumann"。其名"John"(約翰)意為“主是仁慈的”,姓氏中的"von"是德語(yǔ)介詞,而"Neumann"意為"neu"(new)+"Mann"(man),即“新人”。
1926年,馮·諾伊曼以22歲的年齡獲得了布達(dá)佩斯大學(xué)數(shù)學(xué)博士學(xué)位,相繼在柏林大學(xué)和漢堡大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)講師。
1930年,馮·諾伊曼接受了普林斯頓大學(xué)客座教授的職位。初到美國(guó)時(shí),他在紐約對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癖硌葸^(guò)默記電話簿的驚人記憶力。1931年,馮·諾伊曼成為普林斯頓大學(xué)終身教授。1933年轉(zhuǎn)入普林斯頓高等研究院,與愛(ài)因斯坦等人成為該院最初的四位教授之一,不須上課。這一年,他部分解決了希爾伯特第五問(wèn)題,證明了局部歐幾里得緊群是李群。1937年成為美國(guó)公民,1938年獲博修獎(jiǎng)。
1954年,馮·諾伊曼任美國(guó)原子能委員會(huì)委員。1954年夏天,右肩受傷,手術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)患有骨癌,治療期間,依然參加每周三次的原子能委員會(huì)會(huì)議,甚至美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng),陸、海、空三軍參謀長(zhǎng)聚集在病房開(kāi)會(huì)。晚年,有學(xué)生請(qǐng)教他做事的方法,他說(shuō):“簡(jiǎn)單(simple)?!?/span>
1957年2月8日,馮·諾伊曼在華盛頓德里醫(yī)院去世。
學(xué)術(shù)成就
數(shù)學(xué)
量子力學(xué)
馮·諾伊曼認(rèn)為,量子理論是普遍有效的,不僅適用于微觀粒子世界,也適用于現(xiàn)實(shí)的測(cè)量?jī)x器。1932年約翰·馮·諾伊曼將量子力學(xué)的最重要的基礎(chǔ)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)毓交0凑罩Z伊曼的一個(gè)物理系統(tǒng)有三個(gè)主要部分:其量子態(tài)、其可觀察量和其動(dòng)力學(xué)(即其發(fā)展趨勢(shì)),此外物理對(duì)稱(chēng)性(比鏡像對(duì)稱(chēng)的含義更廣)也是一個(gè)非常重要的特性。馮·諾伊曼的量子力學(xué)教科書(shū)《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》首次以數(shù)理分析清晰地提出了波函數(shù)的兩類(lèi)演化過(guò)程。
瞬時(shí)的、非連續(xù)的波函數(shù)坍縮過(guò)程
波函數(shù)的連續(xù)演化過(guò)程,遵循薛定諤方程
計(jì)算機(jī)
1945年6月,馮·諾伊曼與戈德斯坦、勃克斯等人,聯(lián)名發(fā)表了一篇長(zhǎng)達(dá)101頁(yè)紙的報(bào)告,即計(jì)算機(jī)史上著名的“101頁(yè)報(bào)告”,是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展里程碑式的文獻(xiàn)。明確規(guī)定用二進(jìn)制替代十進(jìn)制運(yùn)算,并將計(jì)算機(jī)分成五大組件,這一卓越的思想為電子計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ),已成為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本原則。1951年,EDVAC計(jì)算機(jī)宣告完成。由于他在計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的偉大貢獻(xiàn),他被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)之父”。
經(jīng)濟(jì)學(xué)
在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域,1944年馮·諾伊曼與奧斯卡·摩根斯騰(英語(yǔ):Oskar Morgenstern)合著的名作《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》出版,標(biāo)志著現(xiàn)代系統(tǒng)博弈理論的的初步形成。他被稱(chēng)為“博弈論之父”。博弈論被認(rèn)為是20世紀(jì)經(jīng)濟(jì)學(xué)最偉大的成果之一。
認(rèn)知與記憶能力
馮·諾伊曼有著過(guò)目不忘的記憶。赫爾曼·古德斯汀(Herman Goldstine)寫(xiě)下:“他的一個(gè)出眾能力是他絕對(duì)精準(zhǔn)的回憶。就我所知,馮·諾伊曼能夠僅僅讀過(guò)一次某段文字,接著一字不差的背誦出來(lái),甚至在多年之后也可以流暢作到。他還可以將原本的語(yǔ)言翻譯成英語(yǔ),速度絲毫不減。有一次我想測(cè)試他的能力于是問(wèn)他雙城記是如何開(kāi)始的。接著他沒(méi)有任何停頓,他立即背誦起第一章,一直到十分鐘后我要他停止才停止。”
若爾?!ぬm茲霍夫(Rolf Landshoff)曾回憶,有一次馮諾依曼、費(fèi)米和費(fèi)曼都在泰勒的辦公室一起討論和計(jì)算問(wèn)題。他們每隔幾分鐘就會(huì)暫停討論并開(kāi)始一輪計(jì)算。費(fèi)米使用計(jì)算尺,費(fèi)曼使用手搖式計(jì)算機(jī),而馮諾依曼只憑心算。馮諾依曼幾乎能在相差不大的時(shí)間內(nèi)得到與其他二人相似的計(jì)算結(jié)果。
私人生活
馮·諾伊曼有著廣泛的文化興趣。六歲時(shí),他能流利的使用拉丁文和古希臘文,他對(duì)古代歷史抱著終身的熱情,并且以驚人的歷史知識(shí)聞名。有一個(gè)拜占庭史學(xué)家曾經(jīng)說(shuō)馮·諾伊曼對(duì)拜占庭史所知比他自己還專(zhuān)業(yè)。
他善于社交,在他的第一個(gè)婚姻中,他喜歡在他家舉辦大型派對(duì),時(shí)常一周兩次。他的房子是普林斯頓中最大的一個(gè)。
馮·諾伊曼在美國(guó)交情最深厚的朋友是斯塔尼斯拉夫·烏拉姆。烏拉姆的朋友技安卡羅羅塔寫(xiě)道“他們會(huì)花好幾個(gè)小時(shí)談笑聊八卦,交換猶太笑話,時(shí)常在其中穿插數(shù)學(xué)話題?!碑?dāng)馮·諾伊曼在醫(yī)院接近死亡時(shí),每次烏拉姆拜訪時(shí)都會(huì)準(zhǔn)備一套新的笑話,希望馮·諾伊曼可以高興起來(lái)。
名言
“若人們不相信數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單,只因他們未意識(shí)到生命之復(fù)雜。”
“當(dāng)一門(mén)數(shù)學(xué)學(xué)科遠(yuǎn)離它的經(jīng)驗(yàn)來(lái)源,或者甚至它只是由來(lái)自‘實(shí)際’的思想間接激發(fā)產(chǎn)生的第二代和第三代,這門(mén)學(xué)科就危機(jī)四伏了。它會(huì)越來(lái)越走向純美學(xué)化,越來(lái)越純粹地為藝術(shù)而藝術(shù)......現(xiàn)在有一種巨大的危險(xiǎn):這門(mén)學(xué)科將沿著那條阻力最小的路線發(fā)展......將會(huì)分崩離析,成為許多無(wú)足輕重的分支......無(wú)論如何,我覺(jué)得唯一的補(bǔ)救辦法就是恢復(fù)到青春回到起源,重新注入多少是直接經(jīng)驗(yàn)的思想?!?/span>
獎(jiǎng)項(xiàng)
1994年被授予美國(guó)國(guó)家基礎(chǔ)科學(xué)獎(jiǎng)。
有兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)以他為名:
運(yùn)籌研究與管理學(xué)機(jī)構(gòu)(Institute for Operations Research and the Management Sciences, INFORMS)的馮·諾伊曼理論獎(jiǎng)(英語(yǔ):John von Neumann Theory Prize) (授予在運(yùn)籌學(xué)與管理學(xué)方面有基礎(chǔ)性和持續(xù)性貢獻(xiàn)的人)
IEEE的IEEE馮·諾伊曼獎(jiǎng)
相關(guān)著作
1923. 《關(guān)于超限數(shù)的引入》(On the introduction of transfinite numbers), 346–54.
1925. 《集合論的一種公理化》(An axiomatization of set theory), 393–413.
1932. 《量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》(Mathematical Foundations of Quantum Mechanics), Beyer, R. T., trans., Princeton Univ. Press. 1996 edition: ISBN 978-0-691-02893-4.
1944. 《博弈論與經(jīng)濟(jì)行為》(Theory of Games and Economic Behavior), with Morgenstern, O., Princeton Univ. Press,online at archive.org. 2007 edition: ISBN 978-0-691-13061-3.
1945. 《就EDVAC的報(bào)告的首份手稿》(First Draft of a Report on the EDVAC)TheFirstDraft.pdf.
1963. 《馮諾依曼作品選集》(Collected Works of John von Neumann), Taub, A. H., ed., Pergamon Press. ISBN 978-0-08-009566-0.
1966. 《自復(fù)制自動(dòng)機(jī)理論》(Theory of Self-Reproducing Automata), Burks, A. W.(英語(yǔ):Arthur Burks), ed., University of Illinois Press. ISBN 978-0-598-37798-2.
von Neumann, John.Continuous geometry. Princeton Landmarks in Mathematics.普林斯頓大學(xué)出版社. 1998 [1960]. ISBN 978-0-691-05893-1. MR 0120174.
von Neumann, John. Halperin, Israel, 編.Continuous geometries with a transition probability. Memoirs of the American Mathematical Society 34. 1981 [1937]. ISBN 9780821822524. MR 634656.
1958. 《計(jì)算機(jī)與人腦(英語(yǔ):The Computer and the Brain)》(The Computer and the Brain, 去世后出版)
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