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Lexikon der Mathematik: Minkowski, Hermann

Mathematiker, geb. 22.6. 1864 Alexoten (Aleksoty, bei Kaunas), gest. 12.1.1909 Göttingen.

Als Achtjähriger kehrte Minkowski mit seinen deutschen Eltern nach Deutschland zurück und besuchte in Königsberg das Gymnasium, das er bereits im Alter von 15 Jahren abschloß. Danach studierte er 1880 bis 84 in Königsberg und Berlin. In dieser Zeit begann seine lebenslange Freundschaft mit D. Hilbert und A. Hurwitz. Nach der Promotion 1885 an der Universität Königsberg habilitierte er sich 1887 an der Universität Bonn und wurde dort 1892 a. o. Professor. 1894 kehrte er nach Königsberg zurück, wo er ein Jahr später ein Ordinariat erhielt. 1896 nahm er einen Ruf an das Züricher Polytechnikum an und lehrte schließlich ab 1902 auf einem auf Betreiben Hilberts neu geschaffenen Lehrstuhl an der Göttinger Universität.

Bereits als Schüler beschäftigte sich Minkowski mit höherer Analysis sowie Zahlentheorie und führte erste Untersuchungen durch. 1883 erhielt er für seine Bearbeitung der Preisaufgabe der Pariser Akademie zusammen mit H.J. Smith (1826–1883) den Grand Prix. In seiner Arbeit hatte Minkowski selbständig eine umfassende Arithmetik quadratischer Formen entwickelt und speziell die Darstellbarkeit natürlicher Zahlen als Summe von fünf Quadraten studiert. Die Forschungen zur Theorie der quadratischen Formen beliebig vieler Variabler setzte er sein Leben lang erfolgreich fort. So gelang es ihm etwa 1905 die Reduktion von positiv definiten n-ären Formen mit reellen Koeffizienten zu vollenden, ein Problem, zum dem seit Hermite viele Mathematiker Beiträge geliefert hatten. Verschiedene Aussagen enthielten implizit bereits das erst von Hasse in voller Allgemeinheit bewiesene Lokal-Global-Prinzip für quadratische Formen. In engem Zusammenhang mit den Studien über Formen standen Minkowskis Arbeiten über zentralsymmetrische konvexe Punktmengen. Er entdeckte viele Eigenschaften dieser Mengen und baute eine eigenständige Geometrie der Polyeder und konvexen Körper auf. Seine Forschungen reichten u. a. bis zum Problem der dichtesten Packungen im Raum, der Abstandsdefinition durch einen symmetrischen konvexen Körper und zu einigen, heute nach Minkowski benannten Varianten der nichteuklidischen Geometrie. Die Anwendung dieser Ergebnisse über konvexe Mengen in der Zahlentheorie führte zu neuen geometrischen Methoden, die sich speziell in den Untersuchungen über Formen, der Arithmetik der endlichen Zahlkörper und der Approximation algebraischer Zahlen durch rationale als äußerst fruchtbringend erwiesen. Viele Resultate faßte er 1896 in dem Buch „Geometrie der Zahlen“ zusammen. Das Buch war Minkowskis Beitrag zu dem „Bericht über die neueren Entwicklungen der Zahlentheorie“, um dessen Abfassung er und Hilbert von der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 1893 gebeten worden waren.

Ein weiteres großes Interessengebiet Minkowskis war die mathematische Physik, in der er mit seinen geometrischen Ideen ebenfalls markante Spuren hinterließ. Er beschäftigte sich mit Hydrodynamik sowie der Kapillaritätstheorie, und schuf die Basis für die mathematischen Studien zur Relativitätstheorie, indem er zeigte, daß zur Behandlung des von Einstein und Lorentz formulierten Relativitätsprinzips ein vierdimensionaler Raum, das Raum-Zeit-Kontinuum, erforderlich ist. Er stellte die indefinite metrische Fundamentalform dieses Raumes auf und beschrieb die Kinematik der speziellen Relativitätstheorie in dieser Geometrie.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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