曾炯[數學家]

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曾炯[數學家]
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曾炯,即曾炯之,數學家。中國最早從事抽象代數研究的學者,在有關函式域上代數的研究中獲得重要成果。

基本信息

人物簡歷

北洋大學 北洋大學

1897年4月3日 生於江西省新建區。

1926年 畢業於國立武昌大學數學系。

1928年 考取江西省公費留德,入柏林大學數學系學習。

1929—1934年 在德國哥廷根大學學習數學,1934年獲博士學位。

1935—1937年 任浙江大學數學系副教授。

1937—1940年 先後任北洋大學、國立西北聯合大學、西北工學院及西康技藝專科學校教授。

1940年11月 因病在西昌逝世。

生平概況

家庭

曾炯,字炯之,譜名祥江。1897年4月3日生於江西新建區生米鎮斗門村。父親打魚為業,家境貧寒。他的堂姑父雷恆是晚清進士,任過翰林,見童年時的曾炯聰穎好學,力主送他讀書。在親友的幫助下,曾炯先在家鄉讀私塾,後到南昌市高橋國小就讀。其間因家庭經濟困難,曾輟學到煤礦做工。

公費留學

1917年以同等學歷考取江西省立第一師範學校。1922年入武昌高等師範學校就讀,是陳建功教授的得意門生。大學期間曾得到雷恆之子雷子布的資助,得以順利完成學業。畢業後到中學執教兩年。1928年考取江西省庚子賠款歐美公費留學,赴德國柏林大學數學系學習。

曾炯 曾炯

1929年春轉入當時世界數學中心之一的德國哥廷根大學,師從著名的女數學家、抽象代數(亦稱近世代數)的奠基人諾特,攻讀抽象代數。1933年因納粹排猶,諾特被迫移居美國,行前囑曾炯一定要完成學業。曾炯是諾特很看重的學生,在1933年他就發表了重要論文《論函式域上可除代數》,並在題注中寫道:“作者在此謹嚮導師諾特致以誠摯謝意,在她的鼓勵之下,本文作者開始進行這一工作,在本文撰寫過程中,她孜孜不倦的教誨和幫助,使得作者最終得以完成本文。”

博士論文

曾炯 曾炯

1934年,曾炯獲博士學位,博士論文的題目為《論函式域上的代數》,指導教師是施密特。1934年下半年,他得到中華文化教育基金會研究資助,到德國漢堡大學進修,著名數學家阿廷對他頗多勉勵。由於他的出色工作,格廷根大學曾挽留他留校工作,但曾炯懷著一顆為國報效之心,於1935年7月返回了祖國。經陳建功教授推薦,他受聘於浙江大學數學系,任副教授,講授包括抽象代數在內的代數方面的課程。

1936年,他在《中國數學會學報》首捲髮表了他的論文《關於擬代數封閉層次論》(據該文題注稱此論文完成於漢堡進修期間)。1937年暑假後,他應聘為北洋大學教授,同年與秦禾穗結為伉儷。因抗日戰爭爆發,北洋大學、北平大學和北平師範大學遷至西安,組成西北聯合大學;後三校又各自獨立,北洋大學遷至城固(在陝西省西南部),改名西北工學院,曾炯隨校遷移。

1939年,他受原北洋大學校長、著名水利專家李書田之邀,加入了新創立的國立西康(舊省名,包括今四川省西部及西藏自治區東部地區)技藝專科學校。該校位於西康省西昌市郊區,教學與生活條件十分艱苦。長年的奔波與醫療條件的惡劣,曾炯胃疾加重,1940年11月因胃穿孔出血而歿,享年43歲。

抽象代數

新的數學學科

抽象代數是20世紀20年代中期發展起來的新的數學學科。它使代數學的研究逐步轉向對代數結構的深入探索,對現代數學發展有重要而廣泛的影響。諾特是抽象代數學最重要的奠基人,當時的哥廷根大學和漢堡大學是該學科研究的兩個中心。曾炯在這門新學科的創始階段,到最活躍的研究中心隨奠基者們學習與研究,這為他提供了良好的機會。曾炯本人的刻苦鑽研與創新精神,終使他成為國際上早期進入抽象代數領域並做出重大貢獻的數學家。在中國,他則是最早從事抽象代數研究的學者。

曾炯因英年早逝,留世之作僅3篇。眾所周知,數學家的貢獻從不是以論文數量而論的。曾炯的3篇論文皆為函式域上的代數方面的基礎性工作。

重要定理

曾炯 曾炯

在第一篇論文中,曾炯證明了如下重要定理:“設Ω為代數閉域,Ω(x)表示Ω上關於未定元x的有理函式域,K為Ω(x)上n次代數擴張,則K上所有以K為中心的可除代數只有K自己。”這個定理現被稱為曾定理。在另一篇論文中,他進一步證明了:“設P為實封閉域,設K為P(x)上n次代數擴張,則K上以K為中心的可除代數,除去P(x)自己外,最多還有一個,其指數必為2。”他在此文中還證明了:“設F為代數封閉域,K為F(x)的一個代數擴張,則K為擬代數封閉域。”擬代數封閉域是阿廷引進的概念:如係數在K中的任意n元d次齊次多項式f(x1,x2,…,xn),且1≤d<n,必在F中有非全零解,則稱F上的域K為擬代數封閉域。阿廷首先注意到,代數的理論可看成域中丟番圖方程的解的理論,即看到了在域K上可除代數的不存在性與一類方程具有K中多個未定元時的可解性之間的重要關係。曾炯的這個定理給出了超越域上的可除代數中最重要的結果,成為關於超越擴張的布勞爾群的大部分研究工作的基礎。

在第三篇論文中,曾炯推廣了擬代數封閉域的概念,引進了Ci域的概念:域F稱為Ci域,若對任意正整數d及任一係數在F中的n元d次的齊次多項式f(x1,x2…,xn),當ni>di(i≥0),f(x1,x2,…,xn)=0必在F中有一個非全零解。當i=1時,Ci域即為擬代數封閉域。他在文中證明了如下重要定理:“若Ω為代數封閉域,則Ω(x1,x2,…,xn)為一Ci域。”此定理現亦稱為曾定理。1951年,蘭重新發現了這個定理,並在他的老師阿廷的指導下作了改進,故又稱曾-蘭定理。Ci則稱為曾層次。此定理也是大多數關於超越擴張的布勞爾群研究的基礎,而且對阿廷-施賴埃爾形式實域上二次型理論有重要的套用。

曾炯的這些工作由於其基礎性, 已被寫入相關的教科書

曾炯為人誠懇、豁達,對學生的學業尤其關心。在浙江大學教書時,因他講課帶較重的家鄉口音,而學生又不習看德文教本,他便將學生中的同鄉熊全治先生的課堂筆記加以修改補充,印成講義發給同學。他自學生時代起就嫉惡如仇,五四運動時期,他曾多次與學友走上南昌街頭宣傳愛國救國之理。在西昌教書時,他不顧個人安危,反對當局開除愛國學生,表現了非凡的愛國氣概。

趣聞軼事

不去美國留學

1926年,曾炯在原國立武昌師範大學畢業時,參加了歐美公費留學考試,成績名列前茅,被錄取為赴美留學生。按照規定,師範畢業要執教兩年才能去留學。1928年,曾炯辦出國手續時,提出了去德國的要求。 為什麼曾炯要求去德國留學呢?原因是曾炯的老師陳建功先生在課堂上曾對學生們說:“我本人是個日本博士,但德國數學博士最難得!現在德國哥庭根大學是世界數學的中心!”在老師的影響下,曾炯於1928年赴德國留學。

中國留學生

曾炯先在柏林大學攻讀,一年之後(1929年)轉到哥庭根大學讀研究生,指導教師是諾特。 哥庭根大學創建於1734年,是德國一所非常有名的大學,著名抒情詩人海涅在該校學過法律,自然科學家洪堡亦在該校學習過,傑出數學家高斯、希爾伯特等是該校教授。

曾炯在哥大刻苦攻讀了五年,獲得了博士學位。這是我們中國人攀登數學高峰的五年!他的成名之作,第一篇用德文撰寫的論文是在哥大完成發表的,他的博士論文亦是在哥大完成發表的。歐洲跨國性科學基金組織,亦稱“萬國科學基金會”,為表彰曾炯對世界數學的貢獻,當時發給他獎金1萬6千英鎊。聽說,當年在大會上,曾炯頭戴博士帽,身穿博士服,諾特坐在台上,掌聲四起。諾特講話:“我要對我親愛的學生孩子曾炯改正地說,中國的留學生最用功,學得最好!”曾炯致答詞:“非常感謝我敬愛的慈母般的老師諾特先生,您是我的最好最好的老師!我是您的永久永久的學生!”

曾炯博士1934年到漢堡大學作博士後研究一年,E·阿廷大師是他的老師。1935年7月,曾炯博士辭謝哥大勸他留校工作的美意,毅然回到祖國,先後在浙江大學、西北聯大、西北工學院和西康技藝專科學校任教,教高等數學。1940年11月,因胃穿孔出血不止,不幸病逝於西昌,時年43歲。當年12月23日竺可楨先生在日記中寫道:“中國代數後起之秀將乏人矣!”數學大師陳省身先生在回憶文章中指出:“他回國後沒有充分發展他的才能,是國家的損失!”

熾熱的愛國心

曾炯早在1919年“五四”運動在南昌第一師範讀書時,就參加了學生的愛國行動,他上街演說,反對軍閥戰爭,反對日本帝國主義強加給中國人民的“二十一條”,他身穿的粗布大褂被反動勢力的爪牙撕成了碎片。 1927年,第一次國共合作時期,曾炯和一些愛國師生,走上九江街頭,要求團結,反對分裂;要求統一,反對割據。曾炯在街頭上登高一站,用嘶啞的鄉音大聲講演,市民們一邊聽講,一邊鼓掌。不料霎時間,一些身份不明的人跳上前去,圍攻毒打曾炯,他被打得頭破血流,師生們很快將他抬到醫院急救。當時在北伐國民革命軍擔任政治部主任的郭沫若,聽說被毒打的人中有一個考取官費留學的年輕人,還專程跑到醫院探望過曾炯。

1940年上半年曾炯在西昌任教時,還抱病支持學生的愛國行為,反對開除學生。曾炯留學回國後對人談道:“人生在世,對國家要盡忠,對父母要盡孝,我就是為了盡忠盡孝才回國的!”

兩件事情

張奠宙教授:是曾炯用所得獎金購買了七大鐵皮箱的外文數學原著,運回國後存放在江西老家鄉間,抗戰時被日寇焚燒一空。太可惜了!太可恨了!二是曾炯1936年用德文撰寫發表的第三篇論文中新提出來的“定理”,長期不為國外同行所知,埋沒了十六年之久,直到1951年,美國數學家蘭在他的老師指導下,依據曾炯的定理,作了一些改進發表了,國際數學界才廣為知道了蘭定理。直到1972年,世界數學會才把該定理正名為“曾一蘭定理”,其“層次論”命名為“曾層次”。

個人榮譽

1986年張奠宙教授在題為《二十世紀的中國數學與世界數學的主流》的論文中指出:“環顧中國三十年代的數學界,儘管成績很大,但能進入代數、拓撲、泛涵分析三項主流的人很少。這裡值得提出的是曾炯之。他的好幾項工作被人稱為曾定理,列入世界許多抽象代數教科書中。”

曾炯博士英年早逝,他對充滿人類智慧結晶的數學事業的重大貢獻,永載史冊,為中國人爭得了榮譽。

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