В мире немало людей, увлекающихся математикой и достигших в ней значительных успехов. Один из них – это известный берлинец и математик Карл Теодор Вильгельм Вейерштрасс. Слышали о нем? Если нет, то читайте дальше. Детальнее об этом выдающемся ученом расскажет издание berlin.eu.
Детские годы и первая работа
Карл Вейерштрасс родился в Остенфельде, расположенном в регионе Северный Рейн-Вестфалия. Если посмотреть на карту Германии, то это территория на западе страны. Родился будущий математик 31 октября 1815 г. Если чуть-чуть углубиться в историю, то это был год разгрома под Ватерлоо армии Наполеона Бонапарта, в котором, кстати, приняла участие Пруссия. Вот в такой стране и в такой год появился на свет Карл.
Его отец был секретарем в городском совете, а затем налоговым инспектором, вынужденным постоянно путешествовать по Пруссии вместе со своей семьей. Мать ухаживала за сыном и вела хозяйство. В 1827 г. мать умерла, а отец нашел постоянную работу в городке Падерборе, а значит, его сын получил возможность стабильно учиться в одном месте. Этим учебным заведением явилась Академическая гимназия (сегодня Теодорианум). В это время ему, чтобы поддержать семейный бюджет, пришлось работать в бухгалтерии учебного заведения. Работа не помешала Карлу хорошо учиться и читать на досуге ведущий немецкий математический журнал Crelles Journal.
Обучение финансовой грамотности и математике
Как и каждый молодой юноша, после завершения гимназии Карл Вейерштрасс стремился стать государственным служащим. Здесь, безусловно, на выбор будущего парня влиял отец, желавший, чтобы сын пошел его следами. Поэтому Карл изучал финансы и право в течение 1834-1838 гг. в университете Бонна. Но параллельно он читал труды ведущих немецких, французских и английских математиков, чтобы усовершенствовать свои знания в этой области. Чем больше он занимался математикой, тем больше у него росло желание покинуть ненавистную учебу в Бонне и больше времени уделять любимой науке. А потому в 1838 г. он оставил учебное заведение без диплома и, преследуемое разгневанным отцом (он сердился, но все же позволил юноше изучать математику), отправился в Мюнстер для изучения математики и физики. За два года обучения Карл получил знания об эллиптических функциях от Кристофа Гудермана, а также стал любимцем этого преподавателя. После сдачи экзаменов, к которым он готовился в Вестернкоттене близ Липпштадта (отец работал на новой работе, на этот раз руководителем солеварни), юноша занимался преподавательской деятельностью в школах Мюнстера. Именно здесь была создана теория сложных функций, которая позже сделала его известной. Но в то время эти идеи не были опубликованы, а потому не стали известны общественности.
Преподавательская деятельность и исследование
В 1843 г. Карл Вейерштрасс работал в Западной Пруссии, а с 1848 г. в Браунсберге в лицее Хосианум. Преподавательская деятельность того времени требовала от учителя знать и объяснить ученикам не только свой предмет, но и другие тоже. Поэтому Карлу приходилось преподавать также физику, ботанику и гимнастику. Чтобы иметь возможность читать последний предмет, Карлу пришлось уехать в Берлин и получать образование учителя физкультуры.
Обучая детей и подростков, Карл Вейерштрасс много времени тратил на разработку своей математической теории. Она называлась теорией абелевых функций (прямых обобщений эллиптических функций). Результаты собственных наработок публиковал в школьном журнале. Это был период, когда талантливый молодой человек пытался показать свой талант, но был полностью оторван от всего математического мира.
Все же его исследования стали известны другим ученым, и в 1856 г. он получил степень почетного доктора Кенигсбергского университета Альберта. Его пригласили работать в Берлин. С этого времени Карл поселился в центре Прусского государства и начал работу сначала в Королевском торговом институте, а затем в Берлинском университете имени Фридриха Вильгельма. Вскоре здесь сформировалась его научная школа. Его лекции в печатном и писаном виде ценились больше, чем его труды. Ссора с коллегой Леопольдом Кронекером из-за разных взглядов на неприятие теории множеств разрушили атмосферу научности и мирного сосуществования, царившую в этом учебном заведении несколько лет.
Личная жизнь
Карл Вейерштрасс не был женат и всю свою жизнь посвятил математике. В то же время, ему понравились научные взгляды его ученицы – Софьи Ковалевской (россиянки). Поэтому он учил ее частно 4 года в маленькой квартире, давал советы по решению сложных задач, подготовил ей тему и план для диссертации, помог ее защитить в 1874 г. и найти работу в 1884 г. Такие отношения вероятно создали между ними глубокие отношения, которые, вероятно, выходили за рамки обычных отношений учитель-ученик. Сотрудничество, а затем и переписка с русской, выдающийся немец поддерживал до самой ее смерти в 1891 г. Ее смерть оказала глубокое влияние на ученого. Он сжег все письма Софии и тяжело переживал.
Свою жизнь Карл отдал науке, а потому на здоровье фактически не обращал внимания. Первый колокольчик от организма раздался в 1848 г., а дальше в 1861 г. произошло полное расстройство здоровья. В 1885 г. его поздравляли с 70-летием, но Карл не мог присутствовать на торжествах в свою честь, а потому встречал гостей дома, в инвалидной коляске. В таком состоянии он находился почти год. Физические осложнения не мешали выдающемуся математику отвечать на вопросы, благодарить за приветствие и вообще реагировать на речи в свою честь.
Смерть наступила от пневмонии в 1897 г. Тело Карла Вейерштрасса было похоронено на кладбище св. Гедвиги в Берлине. Во время строительства Берлинской стены могила была перенесена на старое кладбище.
Достижения
В течение жизни Карла Веерштрассе отметили многочисленными наградами. В частности, он стал членом ряда Академий и научных обществ. Также получил несколько медалей за свои научные достижения.
А достижения заключались в логическом обосновании анализа и развития теории функций на основе разложений степенных рядов. Также благодаря его работам была усовершенствована теория эллиптических функций, дифференциальная геометрия и вариационное исчисление. Ему удалось проработать и создать теорему Больцано-Вейерстрасса, которая доказывает, что каждая последовательность чисел имеет одну точку накопления. Еще одним примером его деятельности в области математики стали другие доказанные теоремы, как Линдемана-Вейерштрасса, Вейерштрасса о локально равномерной сходимости последовательностей голоморфных функций, формула разложения Вейерштрасса, теорема Вейерштрасса-Казорати, теорема Вейерштрасса о других.
Память о Карле Веерштрассе
В честь его достижений в городе, где он родился, Остенфельде, была названа улица. А на здании прикреплена памятная доска. Также его именем назван лунный кратер и астероид. На сегодняшний день существует учебное заведение названное в его честь – это Институт прикладного анализа и стохастики Вейерштрасса в Берлине. Также его имя носит один из залов Гумбольдтовского университета в Берлине.