Carl Gustav Jacob Jacobi

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Carl Gustav Jacobi, 1804 - 1851.

Carl Gustav Jacob Jacobi , eigentlich Jacques Simon Jacobi (* 10. Dezember 1804 in Potsdam ; † 18. Februar 1851 in Berlin ), war ein preußischer Mathematiker .

Carl Gustav Jacob Jacobi entstammte einer wohlhabenden judischen Bankiersfamilie aus Berlin und war ein drei Jahre jungerer Bruder von Moritz Hermann von Jacobi . Er hatte einen jungeren Bruder Eduard, der das vaterliche Bankgeschaft ubernahm, und eine Schwester Therese. Sein Vater Simon (1772?1832) stammte aus Beelitz und war Bankier (Geldwechsler) und Vorstandsmitglied der judischen Gemeinde in Potsdam, seine Mutter Rachel (1774?1848) war eine geborene Lehmann. Er hieß zunachst Jacques Simon Jacobi und nannte sich Carl Gustav Jacob nach dem Ubertritt zum evangelisch christlichen Glauben, den er im ersten Studiensemester 1821 in Berlin vollzog. [1] [2]

In den ersten Jahren wurde er von einem Onkel mutterlicherseits unterrichtet. [3] Seine Begabung fur die Mathematik , aber auch fur Sprachen, zeigte sich schon fruh. Zwischen 1816 und 1821 besuchte er das Gymnasium zu Potsdam . In dieser Zeit lernte er die Mathematik hauptsachlich durch das Selbststudium der Literatur, zum Beispiel der Introductio in analysin infinitorum von Leonhard Euler . Aufgrund seiner uberragenden Leistungen wurde er sofort in die oberste Klasse aufgenommen und erlangte schon mit 13 Jahren die Hochschulreife. Da die Berliner Universitat jedoch keine Studenten unter 16 Jahren aufnahm, blieb Jacobi fur vier Jahre in derselben Schulklasse und nutzte die Zeit, sich mit fortgeschrittener mathematischer Literatur zu beschaftigten. [3]

1821 nahm er das Studium an der Berliner Universitat auf. Er schwankte lange zwischen klassischer Philologie, in der er die Vorlesungen von August Boeckh besuchte, und Mathematik und besuchte auch die Philosophie-Vorlesungen von Georg Wilhelm Friedrich Hegel und horte Geschichtsvorlesungen. Mathematik lernte er in erster Linie im Selbststudium (z. B. Euler, Lagrange , Laplace ), da die damaligen Professoren der Berliner Universitat nach Jacobis Worten nur mittelmaßige Mathematiker waren. [4] 1824 legte er das Oberlehrerexamen in Latein, Griechisch und Mathematik ab. 1825 folgte seine Promotion bei Enno Dirksen ( Disquisitiones Analyticae de Fractionibus Simplicibus ) [5] , wobei Hegel in der Prufungskommission saß. Die Habilitation (mit einer Antrittsvorlesung uber Differentialgeometrie) erfolgte im Wintersemester 1825/26. [6]

1826 bis 1843 wirkte er an der Universitat Konigsberg , wohin er auf eigenen Wunsch versetzt wurde, da er dort bessere Karrierechancen sah. Er reformierte dort mit der Grundung eines mathematisch-physikalischen Seminars den universitaren Unterricht. Neben Jacobi wirkten der Astronom Friedrich Wilhelm Bessel (mit dem er spater in Briefwechsel stand) und der Physiker Franz Ernst Neumann , mit dem er sich befreundete, in Konigsberg und sie machten die Universitat zu einem Anziehungspunkt fur Mathematiker und Physiker. Die Einrichtung von Forschungsseminaren in der Mathematik war damals neu (aber in der klassischen Philologie vorher gebrauchlich) und wirkte beispielhaft in Deutschland. Auch in seinen Vorlesungen beschritt er meist neue Wege und stellte eigene Forschungen dar. Ab 1827 war er dort außerordentlicher und ab 1829 ordentlicher Professor. Das war nicht zuletzt seinen erfolgreichen Forschungen uber elliptische Funktionen zu verdanken, die in Wettbewerb zu Niels Henrik Abels Arbeit entstanden, der 1829 fruhzeitig verstarb und ebenfalls enge Verbindungen zum Verleger August Crelle hatte, dem Herausgeber des Journals fur die reine und angewandte Mathematik ( Crelles Journal ), in dem die meisten Arbeiten von Jacobi (und Abel) erschienen. 1829 besuchte er Carl Friedrich Gauß in Gottingen (den er schon 1827 brieflich kontaktiert hatte [7] ) und Adrien-Marie Legendre , mit dem er schon vorher ab 1827 in Briefwechsel vor allem zu elliptischen Funktionen gestanden hatte, Joseph Fourier und Simeon Denis Poisson sowie andere Mathematiker in Paris. 1842 vertrat er Preußen mit Bessel auf dem Treffen der British Association for the Advancement of Science in Manchester und besuchte erneut Paris, wo er einen Vortrag vor der Academie des sciences hielt.

1843 gab er seine Vorlesungen aus gesundheitlichen Grunden auf (er litt an Diabetes ) und erhielt durch Vermittlung von seinem Freund Peter Gustav Lejeune Dirichlet und Alexander von Humboldt eine Zuwendung des preußischen Staates ( Friedrich Wilhelm IV. ), um in Italien zu kurieren. Mit seinem Schuler Borchardt und Dirichlet besuchte er Lucca und war 1843/44 in Rom , wo damals auch die Mathematiker Ludwig Schlafli und Jakob Steiner waren.

Er ubersiedelte danach nach Berlin als ordentliches Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften , [8] erhielt eine Aufstockung seines Gehalts wegen der hoheren Lebenshaltungskosten in der Hauptstadt und seiner Arzte-Kosten und hielt, wenn auch nicht in dem Umfang wie in Konigsberg, Vorlesungen an der Universitat, wozu er als Akademiemitglied berechtigt war.

1849 kam er in finanzielle Note, als er wegen seiner liberalen politischen Einstellung in der Revolution 1848 (an der er auf republikanischer Seite beteiligt war) beim preußischen Staat in Ungnade fiel (eine von Jacobi angestrebte Anstellung an der Universitat wurde abgelehnt, die Aufstockung seines Gehalts 1849 annulliert), was wie bei Gotthold Eisenstein durch Alexander von Humboldt gemildert wurde. Hinzu kam, dass die vaterliche Bank einige Jahre zuvor bankrottgegangen war. Er musste seine Familie 1848 in das billigere Gotha schicken. Ein Ruf an die Universitat Wien verbesserte 1850 seine Lage gegenuber dem preußischen Staat (man furchtete den Prestigeverlust durch seinen Weggang), seine Familie blieb aber zunachst in Gotha, da der alteste Sohn Leonard Jacobi kurz vor dem Abitur stand.

Grabkreuz von Carl Gustav Jacob Jacobi

Jacobi war auch auswartiges Mitglied der Royal Society , [9] Ehrenmitglied ( Honorary Fellow ) der Royal Society of Edinburgh [10] und der Akademie in St. Petersburg [11] sowie seit 1830 korrespondierendes Mitglied der Academie des sciences in Paris (seit 1846 associe etranger ). [12] 1840 wurde Jacobi zum auswartigen Mitglied der Gottinger Akademie der Wissenschaften [13] und 1850 in die American Academy of Arts and Sciences gewahlt.

Carl Gustav Jacob Jacobi starb 1851 im Alter von 46 Jahren in Berlin an den Folgen einer Pockeninfektion , nachdem er kurz zuvor eine Grippe uberstanden hatte. Sein Grab befindet sich auf dem Dreifaltigkeitsfriedhof I in Berlin-Kreuzberg . Als Grabmarkierung dient ein gesockeltes Eisenkreuz. [14] Auf Beschluss des Berliner Senats ist die letzte Ruhestatte von Carl Gustav Jacob Jacobi (Grablage DV2-SA-1T) seit 1980 als Ehrengrab des Landes Berlin gewidmet. Die Widmung wurde im Jahr 2001 um die inzwischen ubliche Frist von zwanzig Jahren verlangert. [15]

Jacobi heiratete am 11. September 1831 in Konigsberg (Ostpreußen) Marie (eigentlich: Maria) Schwinck (11.11.1807 Konigsberg ? 15.07.1902 Cannstatt ) [16] . Marie Schwincks Vater war ein ehemals wohlhabender Kommerzienrat, hatte aber zum Zeitpunkt der Heirat sein Vermogen durch Spekulation verloren. [17] Aus dieser Ehe gingen folgende Kinder [18] hervor:

  • Simon Leonhard (auch: Leonard) Jacobi (1832?1900), Jurist ? Margarete Lucy Smith (* 1837)
  • George Nicolas Jacobi (1834?1846)
  • Jacob Adrian Jacobi (1837?1865), Ingenieur
  • August Anton Carl Jacobi (1838?1866), studierte ?Bergfach“ und war als Huttenverwalter [19] in Ohrdruf tatig. Er starb als Unteroffizier [20] bei der Schlacht von Podol in Bohmen im Deutschen Krieg
  • Clara Margarethe Jacobi (1840?1910), war als Erzieherin und Ubersetzerin tatig und ubersetzte als Erste die Sherlock-Holmes -Romane ins Deutsche
  • Charlotte Auguste Susanne Jacobi (1842?1892), arbeitete als Zeichenlehrerin an der Hoheren Tochterschule Cannstatt [21] und gab der spateren Malerin Johanna Koch Privatunterricht [22]
  • Marie Elisabeth Gertrud Jacobi (1845?1909), widmete sich ebenfalls wie ihre Schwestern dem Erziehungsfach
  • Stephan Lejeune Jacobi (1847?1872), Techniker

Derzeit sind keine Enkelkinder bekannt.

Man zahlt Jacobi zu den produktivsten und vielseitigsten Mathematikern der Geschichte. Die originellste seiner Schopfungen ist wohl seine Theorie der elliptischen Funktionen , die er 1829 in seiner Schrift Fundamenta nova theoriae functionum ellipticarum veroffentlichte. [6] Gleichzeitig und unabhangig von Abel fuhrte er die Umkehrfunktionen zu den schon von Euler und anderen untersuchten elliptischen Integralen ein, die er elliptische Funktionen nannte. Sie waren zweifach periodische komplexe Funktionen. Genial waren auch seine Arbeiten zu den vierfach periodischen Funktionen (sogenannte hyperelliptische Integrale oder Abelsche Integrale ). Er gab auch spater eine Formulierung der Theorie elliptischer Funktionen mit Thetafunktionen . Seine Untersuchungen zur Kreisteilung und deren Anwendung auf die Zahlentheorie (Theorie der quadratischen, kubischen und bikubischen Reste inklusive Reziprozitatsgesetz fur kubische Reste) entstanden in Anschluss an Carl Friedrich Gauß und dessen Disquisitiones arithmeticae und dessen Abhandlung uber biquadratische Reste. Ein geplantes Buch uber Zahlentheorie wurde nicht vollendet. In der Algebra befasste er sich systematisch mit Determinanten. Jacobi war nicht nur ein Meister in der Manipulation komplizierter Formeln, sondern auch ein hervorragender Kopfrechner und veroffentlichte zahlentheoretische Tafeln. Er arbeitete auch mit dem Kopfrechner Johann Martin Dase zusammen.

Jacobis Untersuchungen zur Differentialgeometrie (Flachen zweiten Grades, unter anderem Geodaten auf einem Ellipsoid ), zu den partiellen Differentialgleichungen und zur Variationsrechnung (u. a. seine Theorie konjugierter Punkte) machen ihn zu einem Wegbereiter der mathematischen Physik , zum Beispiel in der Hamilton-Jacobi-Theorie der klassischen Mechanik. Jacobi befasst sich in Anschluss an William Rowan Hamilton , dessen On a general method in dynamics er 1834 oder Anfang 1835 las, mit Analytischer Mechanik, was gleichzeitig der Beginn seiner Beschaftigung mit angewandter Mathematik war. Grundsatzlich war er ein Vertreter der reinen Mathematik, wie er in seiner Antrittsrede zum Eintritt in die philosophische Fakultat in Konigsberg 1832 darlegte (und schon in einer seiner Thesenschriften zur Doktorprufung 1825). Sie war fur ihn Modell fur andere Wissenschaften und bedurfte keinerlei Legitimation durch Philosophie oder Naturwissenschaften.

Er untersuchte Gleichgewichtsfiguren rotierender Flussigkeiten, die schon Colin MacLaurin und andere untersucht hatten, und fand neue Losungen (ein Ellipsoid mit drei ungleichen Achsen).

Auch als Lehrer war Jacobi eine uberragende Personlichkeit. Er wurde von seinen Schulern als ? Euler des 19. Jahrhunderts“ bezeichnet, obwohl er lediglich 25 Jahre forschend tatig war. Zu seinen Schulern gehoren Karl Wilhelm Borchardt , Friedrich Julius Richelot , Otto Hesse , Johann Georg Rosenhain , Wilhelm Scheibner (1826?1908), Philipp Ludwig von Seidel , Eduard Heine .

Nach ihm benannt sind die Jacobi-Matrix , der Satz von Jacobi , die Jacobi-Polynome , das Jacobi-Verfahren , das Jacobi-Verfahren fur Eigenwerte , die Jacobi-Identitat , das Jacobi-Symbol , das Jacobifeld , und der Jacobi-Perron-Algorithmus als mehrdimensionale Verallgemeinerung des euklidischen Algorithmus .

Er entwarf einen Plan der Gesamtausgabe der Werke von Leonhard Euler, die aber erst spater realisiert wurde. Er korrespondierte daruber mit Paul-Heinrich Fuß, einem Nachkommen von Euler und Sekretar der Akademie in Sankt Petersburg. Weitere Beitrage zur Mathematikgeschichte waren u. a. ein Vortrag uber Rene Descartes 1846 in der Sing-Akademie zu Berlin und Beitrage uber antike griechische Mathematiker zu Alexander von Humboldts Kosmos. Bei seinem Aufenthalt in Rom studierte er Manuskripte von Diophantos von Alexandria in der Vatikanbibliothek.

Er stand mit Adrien-Marie Legendre in Briefwechsel. [23]

Der nach ihm benannte Jacob-Jacobi-Preis [24] des Leibniz-Kolleg der Universitat Potsdam wird bis heute verliehen.

Nach ihm sind der Mondkrater Jacobi sowie der Asteroid (12040) Jacobi benannt.

  • Fundamenta nova theoriae functionum ellipticarum. Konigsberg, Borntrager 1829.
  • Gesammelte Werke. 7 Bande (Hrsg. Karl Wilhelm Borchardt , Alfred Clebsch , Karl Weierstraß ), auf Veranlassung der Preußischen Akademie der Wissenschaften. Berlin, Reimer 1881 bis 1891, Nachdruck 1969.
    • Band 1, 1881 (mit der Gedachtnisrede von Dirichlet und der Fundamenta Nova und anderen Arbeiten zu elliptischen Funktionen, Hrsg. Borchardt).
    • Band 2, 1882 (Hrsg. Weierstraß, ebenfalls elliptische und Abelsche Funktionen).
    • Band 3, 1884 (Hrsg. Weierstraß, Algebra, Funktionaldeterminante).
    • Band 4, 1886 (Hrsg. Weierstraß, Partielle Differentialgleichungen, Mechanik).
    • Band 5, 1890 (Hrsg. Weierstraß, Partielle Differentialgleichungen, Mechanik aus dem Nachlass).
    • Band 6, 1891 (Hrsg. Weierstraß, Bestimmte Integrale, Reihen, Zahlentheorie).
    • Band 7, 1891 (Hrsg. Weierstraß, Geometrie, Astronomie, Mathematikgeschichte).
  • Canon arithmeticus sive tabulae quibus exhibentur pro singulis numeris primis vel primorum potestatibus infra 1000 numeri ad datos indices et indices ad datos numeros pertinentes. Berlin, Akad. Wiss., 1839. Neuausgabe hrsg. von Heinrich Brandt . Berlin, Akademie Verlag 1956 (nicht in den Gesammelten Werken).
  • Vorlesungen uber Dynamik von C.G.J. Jacobi, nebst funf hinterlassenen Abhandlungen desselben, herausgegeben von A. Clebsch. Berlin, Reimer 1866, 2. Auflage 1884 als Supplementband der Gesammelten Werke.
  • Vorlesungen uber Zahlentheorie: Wintersemester 1836/37 Konigsber. , (Hrsg. Franz Lemmermeyer , Herbert Pieper, E. Rauner), 2007.
  • Vorlesungen uber analytische Mechanik: Berlin 1847/48, nach einer Mitschrift von Wilhelm Scheibner. hrsg. von Helmut Pulte. Vieweg 1996.
  • Korrespondenz Adrien-Marie Legendre ? Carl Gustav Jacob Jacobi = Correspondance mathematique entre Legendre et Jacobi: mit dem Essay ?C.G.J. Jacobi in Berlin“. (Hrsg. Herbert Pieper). Teubner 1998.
  • Briefwechsel zwischen C. G. J. Jacobi und M. H. Jacobi. Teubner, Leipzig 1907, archive.org .
  • Briefwechsel zwischen Alexander von Humboldt und C. G. J. Jacobi. (Hrsg. von Herbert Pieper). Akademie Verlag, Berlin 1987.
  • Der Briefwechsel zwischen C. G. J. Jacobi und P. H. von Fuss uber die Herausgabe der Werke Leonhard Eulers. (Hrsg. von Paul Stackel und Wilhelm Ahrens ), Teubner, Leipzig 1908.
  • Uber die Functionaldeterminanten (De determinantibus functionalibus). (Hrsg. Paul Stackel ), Engelmann, Leipzig 1896.
  • Uber die Bildung und die Eigenschaften der Determinanten. (De formatione et proprietatibus determinantium). (Hrsg. Paul Stackel). W. Engelman, Leipzig 1896 (zuerst 1841).
  • Abhandlungen uber Variationsrechnung, Band 2 (Lagrange, Legendre, Jacobi). (Hrsg. Paul Stackel), Leipzig, Engelmann 1894 (darin von Jacobi: Zur Theorie der Variationsrechnung und der Differentialgleichungen . In: Crelles Journal , Band 17, 1837, S. 68?82).
  • Uber die vierfach periodischen Functionen zweier Variabeln, auf die sich die Theorie der Abelschen Transcendenten stutzt. (Hrsg. Heinrich Weber ). Engelmann, Leipzig 1895 (aus dem Lateinischen ubersetzt).
  • Neue Methode zur Integration partieller Differentialgleichungen erster Ordnung zwischen irgendeiner Anzahl von Veranderlichen. (Hrsg. G. Kowalewski), Leipzig, Engelmann 1906.
  • Theorie der Elliptischen Funktionen aus den Eigenschaften der Thetareihen abgeleitet. (Hrsg. Adolf Kneser ). Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig 1927.
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Wikisource: Carl Gustav Jacob Jacobi  ? Quellen und Volltexte

Einzelnachweise

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  1. Zwar erfolgte die Judische Emanzipation in Preußen durch das Judenedikt von 1812 , Juden waren aber dennoch in der akademischen Karriere benachteiligt; ab 1822 waren Juden vom Staatsdienst ausgeschlossen.
  2. Helmut Pulte (Hrsg.): Jacobi: Vorlesungen uber analytische Mechanik. Berlin 1847/48, nach einer Mitschrift von Wilhelm Scheibner; Vieweg 1996, S. XIX. Im Briefwechsel mit seinem Bruder blieb es weiter bis zu seinem Tod bei der Anrede Jacques.
  3. a b Stephanie Froba, Alfred Wassermann: Die bedeutendsten Mathematiker. Marix Verlag, Wiesbaden, 2007, S. 112.
  4. Helmut Pulte (Hrsg.): Jacobi, Vorlesungen Analyt. Mech. S. XIX.
  5. Carl Gustav Jacob Jacobi im Mathematics Genealogy Project (englisch) Vorlage:MathGenealogyProject/Wartung/id verwendet
  6. a b c Orden pour le Merite fur Wissenschaften und Kunste ? Die Mitglieder des Ordens , Band 1: 1842?1881 . Gebruder Mann Verlag, Berlin 1975, ISBN 3-7861-6189-5 , S. 52.
  7. Die Briefe von Gauß an Jacobi sind verloren, es ergab sich aber auch kein regelmaßiger Briefwechsel wie mit Legendre.
  8. BBAW: C. G. J. Jacobi
  9. Eintrag zu Jacobi, Karl Gustav Jacob (1804?1851) im Archiv der Royal Society , London
  10. Fellows Directory. Biographical Index: Former RSE Fellows 1783?2002. (PDF) Royal Society of Edinburgh, abgerufen am 23. Dezember 2019 .
  11. Eintrag zu Jacobi, Carl Gustav Jacob bei der Russischen Akademie der Wissenschaften (englisch)
  12. Verzeichnis der Mitglieder seit 1666: Buchstabe J. Academie des sciences, abgerufen am 29. November 2019 (franzosisch).
  13. Holger Krahnke: Die Mitglieder der Akademie der Wissenschaften zu Gottingen 1751?2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Gottingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Bd. 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Gottingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Bd. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Gottingen 2001, ISBN 3-525-82516-1 , S. 122.
  14. Hans-Jurgen Mende : Lexikon Berliner Begrabnisstatten . Pharus-Plan, Berlin 2018, ISBN 978-3-86514-206-1 , S. 226.
  15. Ehrengrabstatten des Landes Berlin (Stand: November 2018) . (PDF, 413 kB) Senatsverwaltung fur Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, S. 39; abgerufen am 5. April 2019. Vorlage ? zur Kenntnisnahme ? uber die Anerkennung und weitere Erhaltung von Grabstatten namhafter und verdienter Personlichkeiten als Ehrengrabstatten Berlins . (PDF, 158 kB). Abgeordnetenhaus von Berlin, Drucksache 14/1607 vom 1. November 2001, S. 4; abgerufen am 5. April 2019.
  16. Familiendaten bei familysearch.org. In: familysearch.org. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .
  17. Scriba: ?Jacobi“ Dictionary of Scientific Biography.
  18. Leo Koenigsberger (Seite 523): Carl Gustav Jacob Jacobi - Festschrift zur Feier der hundertsten Wiederkehr seines Geburtstags. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .
  19. Todesanzeige im Schwabischen Merkur vom 08.07.1866. Abgerufen am 10. Januar 2024 .
  20. Verlustlisten der Preußischen Armee im Krieg von 1866. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .
  21. Elisabeth Skrzypek: das "Elly" - von der Hoheren Tochterschule zum Gymnasium. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .
  22. Elisabeth Skrzypek: Blogeintrag Johanna Koch. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .
  23. Herbert Pieper (Hrsg.), Korrespondenz Adrien-Marie Legendre - Carl Gustav Jacob Jacobi, Teubner Archiv Mathematik 19, Teubner 1998
  24. Preistrager des Jacob-Jacobi-Preises. Abgerufen am 10. Oktober 2023 .