Гуго Штейнгаус — польський математик, учень Давида Гільберта, один із засновників львівської та вроцлавської математичних шкіл. У 1920–1941 роках він був професором Львівського університету, а в 1945–1961 роках — професором Вроцлавського університету. У 1952 році став членом-кореспондентом Польської академії наук і входив до складу кількох польських та іноземних наукових товариств.
Штейнгаус опублікував близько 170 наукових статей і книжок. Його праці стосувалися функціонального аналізу, геометрії, математичної логіки та тригонометрії. Він вважається піонером сучасних підходів у теорії ігор і теорії ймовірностей; разом зі своїм учнем Яном Міцельським запропонував аксіому визначеності як альтернативу аксіомі вибору. У 1928 році разом зі Станіславом Банахом заснував математичний журнал «Studia Mathematica» та був його редактором. Також брав участь у створенні видань «Zastosowania matematyki», «Colloquium Mathematicum» і «Monografie Matematyczne». Відомий як популяризатор науки; його книжку «Математичний калейдоскоп» неодноразово перевидавали та перекладали багатьма мовами.
- Який внесок зробив Гуго Штайнгауз у математику та наукові видання?
- Як складалися навчання та перші роки наукової й професійної діяльності Гуго Штейнгауза?
- Як розвивалася науково-педагогічна діяльність Гуго Штайнгауза у Львові?
- Як Гуго Штайнгауз пережив окупацію Львова під час Другої світової війни?
- Як Гуго Штайнгауз сприяв відновленню та розвитку математики у Вроцлаві після війни?
- Де провів останні роки життя Гуго Штайнгаус і що сталося з його могилою?
- Яким був науковий внесок Гуго Штайнгауза в математику та суміжні галузі?
Наукова діяльність і популяризація науки
Гуго Штайнгауз був польським математиком і учнем Гільберта, одним із засновників львівської та вроцлавської математичних шкіл. Він опублікував близько 170 наукових статей і книжок та зробив внесок у функціональний аналіз, геометрію, математичну логіку й тригонометрію. Штайнгауза вважають піонером сучасних підходів у теорії ігор і теорії ймовірностей; разом зі своїм учнем Яном Міцельським він запропонував аксіому детермінованості як альтернативу аксіомі вибору. Професор Львівського університету в 1920—1941 роках, а згодом Вроцлавського університету в 1945—1961 роках, він у 1952 році став членом-кореспондентом Польської академії наук. Штайнгауз був членом кількох польських і закордонних наукових товариств, співзаснував у 1928 році разом із С. Банахом польський математичний журнал «Studia Mathematica» та був його редактором. Він також брав участь у створенні періодичних видань «Застосування математики», «Колоквіум математичний» і «Математичні монографії». Окреме місце в його спадщині посідає книжка «Математичний калейдоскоп», яку неодноразово перевидавали й перекладали багатьма мовами. Штайнгауз також відомий як популяризатор науки.
Освіта, рання наукова діяльність і війна
Гуго Штейнгауз народився в єврейській родині в галицькому місті Ясло в Австро-Угорщині, нині в Польщі. Його батько, Богуслав Штейнгауз, був заможним промисловцем, власником цегельні та купцем, а мати, Евеліна Штейнгауз, уроджена Ліпшиц, походила з тієї самої родини. Дядьком ученого був Гуго Ігнацій Штейнгауз, адвокат і депутат групи Цислейтанського рейхсрату. У дитинстві він опанував французьку, німецьку та англійську мови, а згодом вивчив латину й давньогрецьку. Родина була нерелігійною, і він, на відміну від багатьох польських єврейських професорів, не прийняв хрещення.
Після закінчення класичної гімназії Штейнгауз вступив до Львівського університету, де протягом одного року вивчав філософію та математику. Потім він п’ять років навчався в Геттінгенському університеті, слухав лекції Давида Гільберта та Фелікса Клейна і там же подружився з Владиславом Серпінським. У 1911 році він закінчив навчання і захистив дисертацію про нові застосування принципу Діріхле; науковим керівником був Гільберт. Після повернення до Ясло він опублікував вісім статей до 1914 року.
У цей період Штейнгауз активно грав у теніс і подорожував до Італії та Франції. У Парижі він відвідував лекції Анрі Лебега, Еміля Бореля та Еміля Пікара. На початку Першої світової війни 1914 року його мобілізували до Польського легіону. Він брав участь в артилерійському бою на Волинському фронті, а в 1916 році був звільнений зі служби через хворобу серця. З 1916 до 1917 року працював у Кракові в Міністерстві внутрішніх справ маріонеткової держави Королівство Польща. У 1917 році він одружився зі Стефанією Смосзув, а 1918 року в них народилася дочка Лідія. У 1916—1918 роках він познайомився зі Стефаном Банахом. Після Першої світової війни, у 1918 році, Штейнгауз повернувся до Ясло й працював математичним експертом у компанії з будівництва газопроводу.
Робота у Львівському університеті
У 1920 році Гуго Штайнгауз повернувся до Львівського університету асистентом. У 1921 році він став доцентом, а в 1925 році — професором. До 1941 року він працював у Львівському університеті та очолював перший факультет прикладної математики. У цей період він читав курси з теорії ймовірностей, теорії аналітичних і дійсних функцій, диференціального та інтегрального числення. Штайнгауз також привіз зі Кракова Стефана Банаха й допоміг йому отримати посаду на факультеті механічної інженерії Львівської політехніки. У 1928 році вони разом організували Польське математичне товариство, яке спочатку називалося Краківським товариством, і започаткували видання журналу «Studia Mathematica», присвяченого проблемам функціонального аналізу та теорії міри. Серед його відомих праць — «Теорія ортогональних рядів», «Задачі та роздуми» і «Математичний калейдоскоп», перекладений багатьма мовами. Після вступу Червоної армії до Львова у вересні 1939 року Штайнгауз розглядав можливість виїзду до Угорщини, але вирішив залишитися в місті. Після реорганізації університету новою владою він відновив викладання та став членом Української академії наук.
Воєнні роки у Львові
Улітку 1941 року Гуго Штайнгауз став свідком входу військ Адольфа Гітлера до Львова. Під час окупації він разом із родиною переховувався у друзів у Львові, Осічині та Бердечуві. Польський антинацистський опір забезпечив його фальшивими документами на ім’я померлого лісника Гжегожа Крохмального. Під цим ім’ям він викладав у підпільних класах, оскільки для поляків було заборонено вищу освіту. Саме в ці роки Штайнгауз почав вести щоденник, який згодом був опублікований під назвою «Спогади і нотатки». У записах він докладно описував нацистські злочини проти польської інтелігенції та згадував своїх знайомих Казімєжа Бартеля і Станіслава Ружевича. Також він розробив статистичний метод для оцінювання німецьких втрат на основі некрологів у місцевій пресі. За словами його учня й біографа Марека Кача, найщасливішим днем для нього стало 24 липня 1944 року, коли німці залишили Львів, а Червона армія ще не увійшла до міста.
Розвиток математичного центру у Вроцлаві
Після війни Гуго Штайнгауз відіграв помітну роль у відродженні польської математики, зруйнованої воєнними подіями. Від 1945 до 1961 року він викладав у Вроцлаві, де став професором Вроцлавського університету та долучився до створення його математичного факультету. Саме тут він прагнув зробити вроцлавську математичну школу такою ж авторитетною, як львівська, і сприяв перетворенню міста на один із провідних математичних центрів. У 1947 році Штайнгауз відвідав Сполучені Штати Америки, побував у Принстоні, Чикаго та Вашингтоні, а також виступив на Статистичному конгресі. Після тримісячної поїздки він повернувся до Вроцлава і продовжив роботу там. Від 1948 року він очолював відділ природничих і економічних застосувань у Математичному інституті Польської академії наук. Штайнгауз тричі обирався президентом Вроцлавського наукового товариства. Особливу увагу він приділяв практичному застосуванню математики: був математичним радником Польського комітету зі стандартизації, брав участь у розробленні стандарту статистичного контролю якості та заснував у Вроцлаві семінар із застосування математики до природничих, медичних і суспільних наук. Він також займався антропологією та працював над цивільно-правовими проблемами, пов’язаними зі встановленням батьківства за допомогою ймовірнісної оцінки. Після виходу на пенсію 1960 року він продовжив очолювати згаданий відділ у Математичному інституті Польської академії наук.
Останні роки та місце поховання
Останні роки життя Гуго Штайнгаус провів у Вроцлаві. Помер він 1972 року і був похований на цвинтарі Святої Родини у Вроцлаві. У 2017 році могилі загрожувала ліквідація через нестачу коштів на утримання. Вроцлавський університет і міська рада Вроцлава відмовилися оплачувати догляд за могилою, посилаючись на брак фінансування. Зрештою її врятували меценати.
Наукова діяльність і внесок у математику
Наукова діяльність Гуго Штайнгауза охоплювала теорію рядів Фур’є, ортогональні розклади, топологію, теорію лінійних операторів, теорію ймовірностей, теорію ігор, геометрію опуклих тіл і математичну логіку. Він також приділяв увагу застосуванню математики в біології, медицині, електротехніці, праві та статистиці.
У 1935 році разом із С. Качмазом він написав монографію «Теорія ортогональних рядів». У 1927 році спільно зі Стефаном Банахом довів теорему Банаха — Штайнгауза. Серед його внесків — відкриття методу к-ередніх, а також роль одного з засновників сучасної теорії ігор. Він запропонував формальне означення стратегії гри та разом зі студентом Яном Мічиєльським висунув аксіому детермінованості як альтернативу аксіомі вибору.
У галузі теорії ймовірностей Штайнгауз ще до праць Андрія Колмогорова висловив ідею обґрунтування цієї теорії на основі теорії міри Лебега. Він також уперше дав строгі означення незалежних подій і випадкової величини, рівномірно розподіленої. Окреме місце посідають його дослідження «чесної задачі поділу пирога», важливої для математики, інформатики, економіки та політичної науки.
Штайнгауз опублікував два приклади аномальних тригонометричних рядів із різними властивостями збіжності: в одному випадку ряд розбігається в кожній точці, попри те, що його коефіцієнти прямують до нуля, а в іншому — збігається на одному інтервалі, але розбігається на іншому. Він також винайшов пристрій для виявлення сторонніх предметів у тілі пацієнта за допомогою інтроскопа без рентгенівських променів і запатентував його в Польщі та США. Ще одним його патентом був пристрій для вимірювання довжини кривих на географічних картах.
