Минковский, Герман

Герман Минковский родился в еврейской купеческой семье^[4] в Алексотах (лит. Aleksotas), в то время входивших в состав Августовской губернии Российской империи (с 1867 года — Сувалкская губерния, сейчас это пригород Каунаса в Литве). Уже его дед, Борух Яковлевич Минковский, был купцом первой гильдии в Вильне. На пожертвования его отца, купца первой гильдии Левина (Лейба) Боруховича Минковского (1829—1884)^[5], была построена Хоральная синагога в Ковно (1872)^[6][7][8]. Мать, Рахиль Исааковна Тойбман (1831—1904), родом из Шакинова, была домохозяйкой; её родители впоследствии поселились в Мемеле и таким образом вся семья получила прусское подданство^[9]. После рождения старшего сына Макса, Левин и Рахиль Минковские покинули Шакинов и поселились в Алексотах, где родились их второй сын Оскар (1858—1931), дочь Фанни (1863—1954)^[10] и Герман.

Детские годы Герман Минковский провёл в Ковно, здесь родился его младший брат Тувья (впоследствии Тоби, 1868—1906)^[11][12]. В 1872 году, по окончании строительства синагоги, семья переехала в Кёнигсберг, где Левин Минковский занялся экспортом ковров^[13][14]. В 1895 году компания «Левин Минковский и сын» (Lewin Minkowski & Son) в Кёнигсберге запатентовала механизм, приводящий в движение выпускаемые ею заводные оловянные игрушки; в 1897 году компанию выкупила игрушечная фирма «Lehmann»^[15].

В 1879 году Герман окончил гимназию (Altstädtisches Gymnasium), далее он учился в университетах Кёнигсберга и Берлина у Линдемана, Кронекера, Вейерштрасса и других крупных математиков. Среди его друзей-студентов — Давид Гильберт.

В 1881 году, будучи студентом, послал статью по теории квадратичных форм на конкурс Парижской Академии. Хотя работа, вопреки условиям конкурса, была написана по-немецки, она получила премию (Grand Prix des Sciences mathématiques) и восторженные отзывы жюри (1883). В 1885 году Минковский получил докторскую степень; диссертация также относилась к теории квадратичных форм в пространстве произвольного числа переменных.

Некоторое время Минковский преподавал в университете Кёнигсберга, затем переехал в Бонн (1887), где стал сначала экстраординарным (1892), а затем ординарным (1894) профессором. В 1895 году Минковский возвратился в Кёнигсберг, но вскоре переехал в Цюрих (1896). В Цюрихе он был одним из учителей Альберта Эйнштейна и Вальтера Ритца.

С 1902 года и до конца жизни Минковский работал в Гёттингенском университете, профессором математики, вместе с близким другом Давидом Гильбертом. В 1896 году публикует монографию «Геометрия чисел», в которой собрал все полученные достижения в этой области. В 1907 году вышла ещё одна монография — «Диофантовы приближения».

В 1907—1909 годах Минковский выступил с рядом статей и лекций, где предложил так называемую «геометродинамику» — четырёхмерную математическую модель кинематики теории относительности. В 1909 году вышла его книга «Пространство и время», оказавшая существенное влияние на формирование теории относительности; в частности, Альберт Эйнштейн исключительно высоко ценил вклад Минковского в развитие релятивистской теории.

12 января 1909 года Минковский внезапно скончался от аппендицита в Гёттингене.

В 1911 году Давид Гильберт издал полное собрание трудов Минковского.

Первые результаты Минковского касались теории квадратичных форм. В 1896 году опубликован результат, ныне известный как теорема Минковского о выпуклом теле — о том, что выпуклая область n-мерного пространства, объёмом ${\displaystyle \geq 2^{n}}$ и симметричная относительно начала координат, непременно содержит точку с целочисленными координатами, отличную от начала координат. По словам Касселса^[16], вся геометрия чисел основана на этом результате. После создания геометрии чисел Минковский много и плодотворно работает над применением полученных результатов в других областях теории чисел: диофантовы приближения, теория многогранников и другие. Ему принадлежат фундаментальные достижения в геометрии выпуклых тел.

В 1907 году Минковский предложил геометрическое представление кинематики теории относительности, введя четырёхмерное псевдоевклидово пространство (известное сейчас как пространство Минковского). В этой модели время и пространство представляют собой не различные сущности, а взаимосвязанные измерения единого пространства-времени. Все релятивистские эффекты получили наглядное геометрическое истолкование. Минковский провозгласил^[17]:

Отныне время само по себе и пространство само по себе становятся пустой фикцией, и только единение их сохраняет шанс на реальность.

Модель Минковского существенно помогла Эйнштейну в разработке общей теории относительности, полностью опирающейся на аналогичные идеи.

Серьёзный вклад Минковский внёс также в гидродинамику и теорию капиллярности. Он высказал некоторые гипотезы о силовых действиях света в прозрачной среде, которые недавно отдельные СМИ поставили под сомнение, истолковав результаты недавних экспериментов в пользу альтернативной гипотезы Абрагама^[18]. Однако академик РАН Анатолий Шалагин считает вывод о правоте модели Абрагама ошибочным^[19].

В честь учёного названы кратер Минковский на Луне (совместно с Рудольфом Минковским) и астероид 12493 (Minkowski).

Научные термины, связанные с именем Г. Минковского:

Прадед отца — еврейский учёный-энциклопедист Борух бен Яаков Шкловер (1742, Шклов — 1812, Слуцк), получил звание раввина в 1764 году в Бресте и служил даяном (религиозным судьёй) в Минске, изучал медицину в Англии и опубликовал на иврите трактат по тригонометрии «Ḳeneh ha-Middah» (Прага, 1784; Шклов, 1793), а также труды по астрономии, анатомии и гигиене, перевёл на иврит труды Евклида; последние годы жизни он провёл в Слуцке, где служил даяном и придворным врачом князя Радзивилла^[20][21]. Его внук, Карлинский ребе и комментатор Талмуда Ицхок бен Аарон (1788—1851), принял фамилию Минковский^[9].

У Германа Минковского было два старших брата^[22].

• Макс (1851—1924)^[23] унаследовал отцовскую фирму, занялся также зерноторговлей и впоследствии служил консулом Франции^[24][25].
• Оскар Минковский (1858, Алексоты — 1931, Фюрстенберг) — учёный-медик, описавший синдром Минковского — Шоффара (1907) и занимавшийся изучением патофизиологии сахарного диабета.
  • Племянник (сын Оскара) — астрофизик Рудольф Минковский (1895—1976).
• Жена (с 1897 года) — Августа Минковская (в девичестве Адлер; 1875, Страсбург — 1944, Нью-Йорк).
  • Дочь — Лили Руденберг (1898—1983), учёный в области ботаники и физиологии растений, была замужем за инженером-электриком и изобретателем Рейнгольдом Руденбергом; их сын — физик Х. Гюнтер Руденберг (1920—2009) — принимал участие в Манхэттенском проекте.
  • Дочь — Рут Бушке (1902—2000), была замужем за учёным в области лучевой терапии Францем Бушке (1902—1983), профессором Калифорнийского университета в Сан-Франциско, сыном дерматолога Авраама Бушке, описавшего синдром Бушке — Оллендорф^[26].

• История теории относительности
• Псевдоевклидово пространство
• Пространство Минковского

• Минковский Г. Пространство и время. С.-Петербург: Книгоиздат. Физика. 1911. 94 с.^[27]

• Гилберт Д., Вейль Г. Герман Минковский: Биографический очерк // Пространство и время. СПб.: Физика. 1911. С. 3-24.
• Делоне Б. Н. Герман Минковский // Успехи математических наук. 1936. Вып. 2. С 32—38.
• Клейн Ф. Лекции о развитии математики в XIX столетии. М.-Л., ГОНТИ, 1937, 432 с. Том I.
• Математика XIX века. Том I: Математическая логика, алгебра, теория чисел, теория вероятностей / Под ред. Колмогорова А. Н., Юшкевича А. П.. — М.: Наука, 1978. — 256 с.
• Математика XIX века. Том II: Геометрия. Теория аналитических функций / Под ред. Колмогорова А. Н., Юшкевича А. П.. — М.: Наука, 1981. — 270 с.
• Констанс Рид. Гильберт. М.: Наука, 1977.
• Храмов Ю. А. Минковский Герман (Minkowski Herman) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 188. — 400 с. — 200 000 экз.
• Джон Дж. О’Коннор и Эдмунд Ф. Робертсон. Минковский, Герман (англ.) — биография в архиве MacTutor.