У світі чимало людей, які захоплюються математикою і досягли в ній значних успіхів. Один з них – це відомий берлінець та математик Карл Теодор Вільгельм Веєрштрасс. Чули про нього? Якщо ні, то читайте далі. Детальніше про цього видатного науковця розповість видання berlin.eu.
Дитячі роки та перша робота
Карл Веєрштрасс народився в Остенфельде, що знаходиться в регіоні Північний Рейн-Вестфалія. Якщо подивитися на карту Німеччини, то це територія на заході країни. Народився майбутній математик 31 жовтня 1815 р. Якщо трохи заглибитися в історію, то це був рік розгрому під Ватерлоо армії Наполеона Бонапарта, в якому, до речі, взяла участь Пруссія. Ось в такій країні й в такий рік з’явився на світ Карл.
Його батько був секретарем в міській раді, а потім податковим інспектором, який був змушений постійно подорожувати Пруссією разом зі своєю сім’єю. Мати доглядала сина та вела господарство. В 1827 р. мати померла, а батько знайшов постійну роботу в містечку Падербор, а отже, його син отримав можливість стабільно навчатися в одному місці. Цим навчальним закладом стала Академічна гімназія (сьогодні Теодорианум). В цей час йому, щоб підтримати сімейний бюджет, довелося працювати в бухгалтерії навчального закладу. Робота не завадила Карлу добре навчатися та читати на дозвіллі провідний німецький математичний журнал Crelles Journal.
Навчання фінансовій грамотності та математиці
Як і кожен молодий юнак, після завершення гімназії Карл Веєрштрасс прагнув стати державним службовцем. Тут, безумовно, на вибір майбутнього хлопця впливав батько, який хотів, щоб син пішов його слідами. А тому Карл вивчав фінанси та право протягом 1834-1838 рр. в університеті Бонна. Але паралельно він читав праці провідних німецьких, французьких та англійських математиків, щоб удосконалити свої знання в цій галузі. Чим більше він займався математикою, тим більше в нього росло бажання покинути ненависне навчання в Бонні та більше часу приділяти улюбленій науці. А тому в 1838 р. він залишив навчальний заклад без диплома і, переслідуваний розгніваним батьком (він сердився, але все ж дозволив юнаку вивчати математику), вирушив в Мюнстер для вивчення математики та фізики. За два роки навчання Карл отримав знання про еліптичні функції від Крістофа Ґудермана, а також став улюбленцем цього викладача. Після складання іспитів, до яких він готувався в Вестернкоттені поблизу Ліппштадта (батько працював на новій роботі, цього разу керівником солеварні), юнак займався викладацькою діяльністю в школах Мюнстера. Саме тут було створено теорію складних функцій, яка пізніше зробила його відомим. Але на той час ці ідеї не були опубліковані, а тому не стали відомими громадськості.
Викладацька діяльність і дослідження
В 1843 р. Карл Веєрштрасс працював у Західній Пруссії, а з 1848 р. в Браунсберзі в ліцеї Хосіанум. Викладацька діяльність того часу вимагала від вчителя знати й могти пояснити учням не лише свій предмет, а й інші теж. А тому Карлу доводилося викладати також фізику, ботаніку та гімнастику. Щоб мати можливість читати останній предмет, Карлу довелося поїхати до Берліна і здобувати освіту вчителя фізкультури.
Навчаючи дітей та підлітків, Карл Веєрштрасс багато часу витрачав на розробку своєї математичної теорії. Вона називалася теорією абелевих функцій (прямих узагальнень еліптичних функцій). Результати своїх напрацювань публікував в шкільному журналі. Це був період, коли талановитий юнак намагався показати свій талант, але був повністю відірваний від усього математичного світу.
А все-таки його дослідження стали відомі іншим вченим, і в 1856 р. він здобув ступінь почесного доктора Кенігсберзького університету Альберта. Його запросили працювати до Берліна. З цього часу Карл оселився в центрі Прусської держави та розпочав роботу спершу в Королівському торговому інституті, а далі в Берлінському університеті імені Фрідріха Вільгельма. Незабаром тут сформувалася його наукова школа. Його лекції в друкованому та писаному вигляді цінувалися більше, ніж його праці. Сварка з колегою Леопольдом Кронекером через різні погляди на неприйняття теорії множин зруйнували атмосферу науковості та мирного співіснування, яка панувала в цьому навчальному закладі декілька років.
Особисте життя
Карл Веєрштрасс не був одружений і все своє життя присвятив математиці. Водночас йому сподобались наукові погляди його учениці – Софії Ковалевської (росіянки). А тому він навчав її приватно 4 роки в маленькій квартирі, давав поради з розв’язання складних завдань, підготував їй тему та план для дисертації, допоміг її захистити в 1874 р. та знайти роботу в 1884 р. Такі відносини ймовірно створили між ними глибокі стосунки, які, ймовірно, виходили далеко за межі звичайних стосунків вчитель-учень. Співпрацю, а потім і листування з росіянкою, видатний німець підтримував до самої її смерті в 1891 р. Її смерть глибоко вплинула на вченого. Він спалив всі листи Софії й важко переживав.
Своє життя Карл віддав науці, а тому на здоров’я фактично не звертав уваги. Перший дзвіночок від організму пролунав в 1848 р., а далі в 1861 р. відбувся повний розлад здоров’я. В 1885 р. його вітали з 70-річчям, але Карл не міг бути присутнім на урочистостях на свою честь, а тому зустрічав гостей вдома, в інвалідному візку. В такому стані він перебував майже рік. Фізичні ускладнення не заважали видатному математику відповідати на питання, дякувати за привітання й загалом реагувати на промови на свою честь.
Смерть наступила від пневмонії в 1897 р. Тіло Карла Вейерштрасса було поховано на цвинтарі св. Гедвіги в Берліні. Під час будівництва Берлінської стіни могилу було перенесено на старий цвинтар.
Досягнення
Протягом життя Карла Веєрштрассе відзначили численними нагородами. Зокрема, він став дійсним членом низки Академій та наукових товариств. Також отримав декілька медалей за свої наукові досягнення.
А досягнення полягали в логічному обґрунтуванні аналізу і розвитку теорії функцій на основі розкладів степеневих рядів. Також завдяки його працям було удосконалено теорію еліптичних функцій, диференціальну геометрію та варіаційне числення. Йому вдалося пропрацювати й створити теорему Больцано-Вейєрштрасса, яка доводить, що кожна послідовність чисел має одну точку накопичення. Ще одним прикладом його діяльності в галузі математики стали інші доведені теореми, як-от Ліндемана–Вейерштрасса, Веєрштрасса про локально рівномірну збіжність послідовностей голоморфних функцій, формула розкладання Веєрштрасса, теорема Веєрштрасса-Казораті, теорема Веєрштрасса про подвійний ряд та низка інших.
Пам’ять про Карла Веєрштрассе
На честь його досягнень в місті, де він народився, Остенфельде, було названо вулицю. А на будинку прикріплена пам’ятна дошка. Також його іменем названо місячний кратер і астероїд. На сьогодні існує навчальний заклад названий на його честь – це Інститут прикладного аналізу та стохастики Вейерштрасса в Берліні. Також його ім’я носить один із залів Гумбольдтівського університету в Берліні.