Vědec, který zformoval nový pohled na prostor a čas

„Prostor sám a čas jsou napříště odsouzeny ke zmizení do pouhých stínů, a pouze spojení obou si zachová skutečně nezávislou existenci." Touto vizionářskou myšlenkou si připomeňme osobnost významného německého matematika a teoretického fyzika Hermanna Minkowského, od jehož narození letos uplynulo 150 let. Je obvykle znám jen jako učitel matematiky Alberta Einsteina. Hermann Minkowski však proslul především rozpracováním tzv. geometrické teorie čísel. Převedl a vyřešil některé složité problémy nejen z teorie čísel a matematické fyziky metodami klasické geometrie, ale především vytvořil nový pohled na prostor a čas a položil tak matematické základy teorie relativity.

Hermann Minkowski senarodil se 20. června 1864 v litevském městě Aletoxas (dnes předměstí Kaunasu) v německo-polské židovské rodině podnikatele. Jako osmiletý se s rodiči a starším bratrem Oskarem přestěhoval do tehdejší metropole východního Pruska, do Köningsbergu (také Královce, dnes Kaliningradu na území Ruské federace). Zde získal celé své školní vzdělání – od základního přes gymnaziální (již tehdy studoval práce Dirichletovy a Gaussovy) až po univerzitní na Köningsberg Albertina Universität. Tři semestry vysokoškolského studia strávil v Berlíně.

Cena Grand Prix francouzské Akademie věd

V roce 1883 ještě jako devatenáctiletý student získal společně s H. J. Smithem za 140stránkovou práci v oblasti teorie čísel cenu Grand Prix francouzské Akademie věd. V této práci její autoři vyjadřovali celá čísla pomocí druhých mocnin jiných celých čísel.

Přednášel Albertu Einsteinovi

Svou doktorskou práci Hermann Minkowski obhájil v roce 1885 a získal profesorské místo v Bonnu, kde působil do roku 1894. Po krátkém angažmá na své alma mater přednášel matematiku v letech 1896 až 1902 na Spolkové technické vysoké škole (Eidgenössiche Technische Hohschule, ETH) v Curychu, kde byl po čtyři roky jedním z jeho posluchačů i Albert Einstein.

Minkowský měl slavného bratra, diabetologa

Minkowského starší bratr Oskar (1858-1931), internista, fyziolog a profesor vnitřního lékařství, se stal světově proslulou osobností v oblasti medicínského výzkumu. Společně s dalším profesorem-internistou Josefem von Meringem (ten se později podílel na objevu prvního barbiturátu pro léčení nespavosti) v roce 1889 ve Strasburgu při pokusech na psech prokázali souvislost mezi diabetem a slinivkou břišní, a zapsali se tak výrazně do dějin diabetologie. Dnes jim za svůj život vděčí již téměř 350 milionů osob trpících cukrovkou. Z nemoci, která dříve končila brzkou smrtí, se stala choroba, kterou lze léčit. Sám Minkowski nebyl daleko od objevu inzulínu, ale udělal několik chyb, které jej od dalšího výzkumu odradily.

Jak to bylo s vyučováním Alberta Einsteina

Hermann Minkowski neměl Einsteina příliš v lásce. Důvodem byla Einsteinova nechuť ke studiu abstraktní matematiky, kterou dávanou nepokrytě najevo. Nerad se podřizoval školnímu programu a vybíral si jen ty přednášky, které ho zajímaly. Tato jeho mladická drzost rozčilovala většinu profesorů, včetně Minkowského. Tradovaný výrok, že je Einstein „liný jako veš“ však asi pochází z časů jeho gymnaziálních studií. Distingovaný Minkowski se prý později vyjádřil slovy: „Ach, ten Einstein, ten se pořád ulejval z přednášek, do toho bych to byl vůbec neřekl“. Sám Einstein prohlásil, že nejlepším učitelem, kterého v průběhu svého celého života poznal, byl rakouský matematik a fyzik Paul Ehrenfest (1880-1933), který však bohužel svůj život ukončil sebevraždou.

Profesorem matematiky

Od roku 1902 pracoval Minkowski na univerzitě v Göttingenu, kde získal profesuru matematiky. Přimluvil se za něj vedoucí katedry, vynikající všestranný matematik, fyzik a filozof a již od gymnaziálních let dlouholetý blízký přítel Minkowského David Hilbert (1862-1943). Oba se později ve svých pracích doplňovali a společně se věnovali matematickým problémům relativistické fyziky – zavedli pojem čtyřrozměrného plochého časoprostoru (známého jako „Minkowského prostor“) s nulovou křivostí a s časem jako jednou z dimenzí. V roce 1907 totiž Minkowski pochopil, že Einsteinovy práce budou lépe srozumitelné v pseudoeuklidovském prostoru.

Hilbertova přednáška Matematické problémy

V roce 1900 se konal v Paříži 2. mezinárodní matematický kongres, který předurčil směry vývoje matematiky a příbuzných věd v celém nastávajícím století. Vystoupil zde také profesor Hilbert s přednáškou „Matematické problémy“, která vešla do historie matematiky. Obsahovala totiž seznam 23 podle jeho názoru nejdůležitějších matematických problémů, jejichž řešení nebylo v té době známo, a o nichž se domníval, že se jimi vědci budou ve 20. století zabývat. Méně známou je skutečnost, že mu při výběru nevyřešených matematických úloh a přípravě slavného referátu pomáhal jeho kolega profesor Minkowski. Ten se rovněž v roce 1905 podílel na přípravě semináře o teorii elektronu a nových poznatcích v teorii elektrodynamiky.

Ryzí charakter

O charakteru a lidskosti Minkowského a jeho přítele Davida Hilberta svědčí jejich angažovanost v boji mimořádně nadané německé matematičky a utajované žákyně Minkowského Emmy Noetherové (1882-1935) získat učitelské místo a habilitovat se na některé univerzitě. Sama proslula obdivuhodnou schopností nadhledu na problémy a elegantními abstrakcemi, a nesmazatelně se zapsala do dějin moderní algebry („teorém Noetherové“ je klíčovým poznatkem teoretické fyziky, který vyjadřuje vztah mezi symetrií a zákony zachování). Četní konzervativní odpůrci působení žen na vysokých školách jí však znesnadňovali uplatnění na akademické půdě. Podstatnou roli u ní sehrál také její židovský původ, sociálně-demokratická politická orientace a pacifismus). Hilbert na tuto nechutnou situaci reagoval známým výrokem: „Ale pánové, fakulta přece nejsou veřejné lázně!“

Bohužel, Hermann Minkowski, slavný vědec, který na sklonku 19. a počátku 20. století zásadně ovlivnil vývoj matematiky, zemřel předčasně 12. ledna 1909 v Göttingenu ve věku nedožitých 45 let. Příčinou byl banální zánět slepého střeva.