Введение
Ян Арнольдус Шоутен (28 августа 1883 – 20 января 1971) — нидерландский математик и профессор Технологического университета Делфта. Он был значительным вкладчиком в развитие тензорного исчисления и исчисления Риччи и одним из основателей Mathematisch Centrum в Амстердаме.
Биография
Шютен родился в Ниуэр-Амстеле в семье известных судовладельцев. Он посещал школу Хогере Бургер, а затем поступил в Политехническую школу Делфта для изучения электротехники. После окончания в 1908 году он работал в компании Siemens в Берлине и на коммунальном предприятии в Роттердаме, прежде чем в 1912 году вернуться к изучению математики в Делфте. Во время учебы он увлекся мощью и тонкостями векторного анализа. После непродолжительной работы в промышленности он вернулся в Дельфт для изучения математики, где в 1914 году под руководством Якоба Кардиналя получил степень доктора философии, защитив диссертацию под названием «Основы векторного и аффинного анализа». Шютен был эффективным университетским администратором и лидером математических обществ. В период своей работы профессором и руководителем института он был вовлечен в различные споры с топологом и интуиционистом Л. Э. Й. Брувером. Он был проницательным инвестором, а также математиком, и успешно управлял бюджетом института и голландского математического общества. В начале 1954 года он принимал Международный конгресс математиков в Амстердаме и произнес вступительную речь. Шютен был одним из основателей Mathematisch Centrum в Амстердаме. Среди его аспирантов были Йоханна Мандерс (1919), Дирк Струйк (1922), Йоханнес Хаантхес (1933), Вутер ван дер Кулк (1945) и Альберт Нийенхёйс (1952). В 1933 году Шютен стал членом Королевской нидерландской академии искусств и наук. Шютен умер в 1971 году в Эпе. Его сын Ян Фредерик Шютен (1910–1980) был профессором Технологического университета Эйндховена с 1958 по 1978 год.
- Да.
В диссертации Шутэна он применил свой "прямой анализ", основанный на векторном анализе Джосии Вилларда Гиббса и Оливера Хевисайда, к сущностям, подобным тензорам высшего порядка, которые он называл аффинорами. Симметричное подмножество аффиноров представляло собой тензоры в понимании физиков Вольдемара Войгта. В этом анализе встречаются такие объекты, как , , и . Подобно тому, как векторный анализ оперирует скалярным и векторным произведениями, так и анализ Шутэна имеет различные виды произведений для тензоров разных рангов. Однако вместо двух символов умножения у Шутэна их было не менее двадцати. Это делало работу сложной для чтения, хотя выводы были верными. Позже, в разговоре с Германом Вейлем, Шутэн сказал, что "хотел бы придушить того, кто написал эту книгу". (Карин Райх в своей истории тензорного анализа ошибочно приписывает эту цитату Вейлю.) Вейль, однако, отмечал, что в ранней книге Шутэна наблюдаются "оргии формализма, угрожающие спокойствию даже технического специалиста" (Пространство, Время, Материя, с. 54). Роланд Вайтценбёк писал о "чудовищной книге, которую он сотворил".
Леви-Сивита
В 1906 году Л. Э. Браувер был первым математиком, который рассмотрел параллельный перенос вектора для пространства постоянной кривизны. В 1917 году Леви-Чивита указал на важность этого для случая гиперповерхности, погруженной в евклидово пространство, то есть для случая риманова многообразия, погруженного в "более широкое" окружающее пространство. В 1918 году, независимо от Леви-Чивиты, Шутэн получил аналогичные результаты. В том же году Герман Вейль обобщил результаты Леви-Чивиты. Вывод Шутэна обобщается на многомерные пространства, а не только на двумерные, и доказательства Шутэна являются полностью внутренними, а не внешними, в отличие от доказательств Туллио Леви-Чивиты. Несмотря на это, поскольку статья Шутэна вышла почти через год после статьи Леви-Чивиты, признание досталось последнему. Шутэн не знал о работе Леви-Чивиты из-за недостаточной распространенности журналов и проблем со связью во время Первой мировой войны. Шутэн проиграл спор о приоритете с Леви-Чивитой. Коллега Шутэна Л. Э. Браувер занял сторону Леви-Чивиты. Как только Шутэн узнал о работах Риччи и Леви-Чивиты, он перешел на их более простую и общепринятую нотацию. Шутэн также разработал то, что сейчас известно как многообразие Келера за два года до Эриха Келера, но и в этом случае не получил должного признания за свое открытие.
a space of constant curvature. In 1917, Levi Civita pointed out its importance for the case of a hypersurface
immersed in a Euclidean space, i. e., for the case of a Riemannian manifold immersed in a "larger" ambient space. In 1918, independently of Levi Civita, Schouten obtained analogous results. In the same year, Hermann Weyl generalized
Levi Civita's results. Schouten's derivation is generalized to many dimensions rather than just two, and Schouten's proofs are completely intrinsic rather than extrinsic, unlike Tullio Levi Civita's. Despite this, since Schouten's article appeared almost a year after Levi Civita's, the latter got the credit. Schouten was unaware of Levi Civita's work because of poor journal distribution and communication during World War I. Schouten engaged in a losing priority dispute with Levi Civita. Schouten's colleague L. E. J. Brouwer took sides against Schouten. Once Schouten became aware of Ricci's and Levi Civita's work, he embraced their simpler and more widely accepted notation. Schouten also developed what is now known as a Kähler manifold two years before Erich Kähler. Again he did not receive full recognition for this discovery.
Произведения Шютена
Имя Шютена появляется в различных математических объектах и теоремах, таких как тензор Шютена, скобка Шютена и теорема Вейля — Шютена. В 1922 году он опубликовал работу Der Ricci Kalkül, представляющую собой обзор области тензорного анализа. В 1931 году он написал трактат о тензорах и дифференциальной геометрии. Второй том, посвященный приложениям к дифференциальной геометрии, был написан его учеником Дирком Яном Струйком. Шютен сотрудничал с Эли Картаном в двух статьях, а также со многими другими выдающимися математиками, такими как Кентаро Яно (с которым он был соавтором трех работ). Благодаря своему ученику и соавтору Дирку Струйку его работа оказала влияние на многих математиков в Соединенных Штатах. В 1950-х годах Шютен полностью переработал и обновил немецкую версию Ricci Kalkül, которая была переведена на английский язык как Ricci Calculus. В ней были охвачены все аспекты тензорного анализа, которые Шютен считал важными, включая работы по группам Ли и другим темам, которые значительно развились с момента первого издания. Позже Шютен написал «Тензорный анализ для физиков», стремясь представить тонкости различных аспектов тензорного исчисления для физиков, склонных к математике. В книгу было включено матричное исчисление Пола Дирака. Он продолжал использовать часть своей прежней терминологии аффиноров. Шютен, как и Вейль и Картан, был вдохновлен теорией относительности Альберта Эйнштейна. Он был соавтором статьи с Александром Александровичем Фридманом из Петербурга и другой с Вацлавом Хлавати. Он взаимодействовал с Освальдом Вебленом из Принстонского университета и переписывался с Вольфгангом Паули по поводу спинового пространства. (См. H. Goenner, Living Review, ссылка ниже.)
Публикации
Ниже приводится список работ Шютена. Основы векторного и аффинного анализа, Лейпциг: Тёбнер, 1914. Об определении основных законов статистической астрономии, Амстердам: Кирхнер, 1918. Исчисление Риччи, Берлин: Юлиус Спрингер, 1924. Введение в новейшие методы дифференциальной геометрии, в 2 томах, Грёнинген: Noordhoff, 1935–1938. Исчисление Риччи, 2-е издание, тщательно пересмотренное и дополненное, Нью-Йорк: Springer Verlag, 1954. В соавторстве с В. Ван дер Куком, Проблема Пфаффа и её обобщения, Clarendon Press, 1949; 2-е издание, Нью-Йорк: Chelsea Publishing Co., 1969. Тензорный анализ для физиков, 2-е издание, Нью-Йорк: Dover Publications, 1989.