[6月22日]科学历史上的今天——赫尔曼·闵可夫斯基（Hermann Minkowski）

2022-06-21 22:06

1864年6月22日，赫尔曼·闵可夫斯基（Hermann Minkowski）出生于俄国的亚力克索塔斯（今属立陶宛）。他提出“闵可夫斯基时空”，为广义相对论的建立提供了框架。

闵可夫斯基是三兄弟中最小的，全家1872年迁到哥尼斯堡。他的父亲是一个成功的犹太商人，他的大哥继承父业。他的二哥是发现胰岛素和糖尿病有关的奥斯卡·闵可夫斯基，侄子鲁道夫·闵可夫斯基（Rudolph Minkowski）成为天文学家。闵可夫斯基少年时期就表现出极高的数学天赋，被称为神童。

闵可夫斯基入学当地大学，后转入柏林大学，不久后又回到哥尼斯堡大学。在那里，他和戴维·希尔伯特（David Hilbert）结为挚友。1885年他从哥尼斯堡大学获得博士学位。

服短暂兵役后，闵可夫斯基1886年成为波恩大学的讲师，1891年升为副教授。1894年，他回哥尼斯堡大学任教，1895年接替希尔伯特担任哥尼斯堡大学教授。1896年，闵可夫斯基转到瑞士苏黎世联邦理工学院工作，是爱因斯坦的老师。1902年，闵可夫斯基转入哥廷根大学担任数学教授，和希尔伯特成为同事。

闵可夫斯基深入研究了n元二次型，由此开始考虑n维空间的几何性质。1896年，他发表了《数的几何》，用几何方法来解决数论问题。他还创造了分形学中的闵可夫斯基香肠（Minkowski Sausage）。

到了1908年，闵可夫斯基意识到爱因斯坦1905年提出的狭义相对论以及此前洛伦兹的工作，在一个四维空间最容易理解，这个空间被叫做“闵可夫斯基时空”，时间和空间不可分割。闵可夫斯基时空为广义相对论的建立提供了框架。1908年在德国科隆的一次演讲中，闵可夫斯基提出了四维时空的概念，开头是这样的：

我希望呈现给你们的对空间和时间看法，滋生于实验物理学的土壤，因此它自有其力量。这些看法很激进。空间本身和时间本身，从此注定要消失只剩下阴影，而只有两者的某种结合才能保留为一个独立现实。The views of space and time which I wish to lay before you have sprung from the soil of experimental physics, and therein lies their strength. They are radical. Henceforth space by itself, and time by itself, are doomed to fade away into mere shadows, and only a kind of union of the two will preserve an independent reality.

1909年1月12日，闵可夫斯基因急性阑尾炎去世，时年45岁。

闵可夫斯基去世后，生前的好友希尔伯特整理了他的遗作，于1911年出版了《闵可夫斯基全集》（Gesammelte Abhandlungen von Hermann Minkowski）。