Biographie
John von Neumann wurde als János von Neumann geboren. Als Kind wurde er Jancsi genannt, eine Verkleinerungsform von János, später wurde er in den Vereinigten Staaten Johnny genannt. Sein Vater, Max Neumann, war ein Top-Banker, und er wuchs in einer Großfamilie auf, die in Budapest lebte, wo er als Kind von den angestellten deutschen und französischen Gouvernanten Sprachen lernte. Obwohl die Familie jüdisch war, hielt sich Max Neumann nicht an die strengen Praktiken dieser Religion, und im Haushalt schienen sich jüdische und christliche Traditionen zu vermischen.
Es ist auch erklärungsbedürftig, wie der Sohn von Max Neumann das „von“ erhielt, um János von Neumann zu werden. Max Neumann war aufgrund seines Beitrags zur damals erfolgreichen ungarischen Wirtschaft berechtigt, einen erblichen Titel zu beantragen, und 1913 zahlte er eine Gebühr, um einen Titel zu erwerben, änderte aber seinen Namen nicht. Sein Sohn verwendete jedoch die deutsche Form von Neumann, wobei das „von“ auf den Titel hinwies.
Als Kind zeigte von Neumann, dass er ein unglaubliches Gedächtnis hatte. Poundstone schreibt:
Im Alter von sechs Jahren war er in der Lage, mit seinem Vater Witze in klassischem Griechisch auszutauschen. Die Familie Neumann unterhielt Gäste manchmal mit Demonstrationen von Johnnys Fähigkeit, sich Telefonbücher zu merken. Ein Gast wählte nach dem Zufallsprinzip eine Seite und eine Spalte des Telefonbuchs aus. Der junge Johnny las die Spalte ein paar Mal vor und reichte dann das Buch an den Gast zurück. Er konnte jede Frage beantworten, die ihm gestellt wurde (wer hat die Nummer soundso?), oder Namen, Adressen und Nummern der Reihe nach aufsagen.
1911 trat von Neumann in das evangelische Gymnasium ein. Die Schule hatte eine starke akademische Tradition, die sowohl in den Augen von Neumanns als auch in denen der Schule mehr zu zählen schien als die Religionszugehörigkeit. Sein Mathematiklehrer erkannte schnell von Neumanns Genialität und er erhielt Sonderunterricht. Die Schule hatte ein Jahr vor von Neumann einen anderen herausragenden Mathematiker, nämlich Eugene Wigner.
Der Erste Weltkrieg hatte relativ wenig Einfluss auf von Neumanns Ausbildung, aber nach Kriegsende kontrollierte Béla Kun 1919 für fünf Monate Ungarn mit einer kommunistischen Regierung. Die Familie von Neumann floh nach Österreich, als die Wohlhabenden unter Beschuss gerieten. Nach einem Monat kehrten sie jedoch zurück, um sich den Problemen in Budapest zu stellen. Als die Kun-Regierung scheiterte, wurden die Juden dafür verantwortlich gemacht, weil sie zum größten Teil aus Juden bestand. Solche Situationen entbehren jeder Logik, und die Tatsache, dass die Neumanns gegen Kuns Regierung waren, bewahrte sie nicht vor Verfolgung.
Im Jahr 1921 schloss von Neumann seine Ausbildung am evangelischen Gymnasium ab. Seine erste Mathematikarbeit, die er gemeinsam mit Fekete, dem Assistenten an der Universität Budapest, der ihn betreut hatte, schrieb, wurde 1922 veröffentlicht. Max Neumann wollte jedoch nicht, dass sein Sohn sich mit einem Fach beschäftigte, das ihm keinen Reichtum bringen würde. Max Neumann bat Theodore von Kármán, mit seinem Sohn zu sprechen und ihn davon zu überzeugen, eine Karriere in der Wirtschaft einzuschlagen. Vielleicht war von Kármán die falsche Person, um eine solche Aufgabe zu übernehmen, aber schließlich einigten sich alle auf das Kompromissfach Chemie für von Neumanns Universitätsstudium.
Ungarn war aus vielen Gründen kein einfaches Land für Menschen jüdischer Abstammung, und es gab eine strenge Begrenzung der Anzahl jüdischer Studenten, die an der Universität Budapest zugelassen wurden. Natürlich erhielt von Neumann trotz der strengen Quoten einen Studienplatz für Mathematik im Jahr 1921, aber er besuchte keine Vorlesungen. Stattdessen trat er ebenfalls 1921 in die Universität Berlin ein, um Chemie zu studieren.
Von Neumann studierte Chemie an der Universität Berlin bis 1923, als er nach Zürich ging. In den Mathematikprüfungen an der Universität Budapest erzielte er hervorragende Ergebnisse, obwohl er keine Kurse besuchte. Von Neumann erhielt 1926 sein Diplom als Chemieingenieur an der Technischen Hochschule in Zürich. In Zürich setzte er trotz seines Chemiestudiums sein Interesse an der Mathematik fort und tauschte sich mit Weyl und Pólya aus, die beide in Zürich waren. Er übernahm sogar einen von Weyls Kursen, als dieser eine Zeit lang in Zürich abwesend war. Pólya sagte :-
Johnny war der einzige Student, vor dem ich jemals Angst hatte. Wenn ich in einer Vorlesung ein ungelöstes Problem nannte, war die Wahrscheinlichkeit groß, dass er zu mir kam, sobald die Vorlesung zu Ende war, und die vollständige Lösung in ein paar Kritzeleien auf einem Zettel mitbrachte.
Von Neumann promovierte in Mathematik an der Universität Budapest, ebenfalls 1926, mit einer Arbeit über Mengenlehre. Im Alter von 20 Jahren veröffentlichte er eine Definition der Ordinalzahlen, die heute noch verwendet wird.
Von Neumann lehrte von 1926 bis 1929 in Berlin und von 1929 bis 1930 in Hamburg. Er erhielt jedoch auch ein Rockefeller-Stipendium, das es ihm ermöglichte, an der Universität Göttingen ein Postdoc-Studium zu absolvieren. Er studierte unter Hilbert in Göttingen während 1926-27. Zu dieser Zeit hatte von Neumann den Status einer Berühmtheit erlangt :-
Mit Mitte zwanzig hatte sich von Neumanns Ruhm in der mathematischen Gemeinschaft weltweit verbreitet. Auf akademischen Konferenzen wurde er als junges Genie bezeichnet.
Veblen lud von Neumann 1929 zu einem Vortrag über Quantentheorie nach Princeton ein. Als er Veblen antwortete, dass er kommen würde, nachdem er einige persönliche Angelegenheiten erledigt hätte, ging von Neumann nach Budapest, wo er seine Verlobte Marietta Kovesi heiratete, bevor er in die Vereinigten Staaten ging. 1930 wurde von Neumann Gastdozent an der Princeton University, 1931 wurde er dort zum Professor ernannt.
Zwischen 1930 und 1933 lehrte von Neumann in Princeton, was jedoch nicht zu seinen Stärken gehörte:-
Sein flüssiger Gedankengang war für weniger Begabte schwer nachzuvollziehen. Er war berüchtigt dafür, Gleichungen auf einen kleinen Teil der Tafel zu schreiben und Ausdrücke zu löschen, bevor die Studenten sie abschreiben konnten.
Im Gegensatz dazu besaß er jedoch die Fähigkeit, komplizierte Ideen in der Physik zu erklären:-
Für einen Mann, dem komplizierte Mathematik keine Schwierigkeiten bereitete, konnte er seine Schlussfolgerungen den Uneingeweihten mit erstaunlicher Klarheit erklären. Nach einem Gespräch mit ihm hatte man immer das Gefühl, dass das Problem wirklich einfach und durchschaubar war.
1933 wurde er einer der ursprünglich sechs Mathematikprofessoren (J. W. Alexander, A. Einstein, M. Morse, O. Veblen, J. von Neumann und H. Weyl) am neu gegründeten Institute for Advanced Study in Princeton, eine Position, die er für den Rest seines Lebens beibehielt.
Während der ersten Jahre, die er in den Vereinigten Staaten verbrachte, kehrte von Neumann in den Sommermonaten immer wieder nach Europa zurück. Bis 1933 hatte er noch akademische Ämter in Deutschland inne, die er jedoch nach der Machtübernahme der Nazis niederlegte. Im Gegensatz zu vielen anderen war von Neumann kein politischer Flüchtling, sondern er ging vor allem deshalb in die Vereinigten Staaten, weil er glaubte, dass die Aussichten auf akademische Positionen dort besser waren als in Deutschland.
Im Jahr 1933 wurde von Neumann Mitherausgeber der Annals of Mathematics und zwei Jahre später Mitherausgeber der Compositio Mathematica. Beide Ämter hatte er bis zu seinem Tod inne.
Von Neumann und Marietta bekamen 1935 eine Tochter Marina, aber ihre Ehe wurde 1937 geschieden. Im folgenden Jahr heiratete er Klára Dán, ebenfalls aus Budapest, die er bei einer seiner Europareisen kennengelernt hatte. Nach der Heirat segelten sie in die Vereinigten Staaten und ließen sich in Princeton nieder. Dort führte von Neumann einen für einen Spitzenmathematiker eher ungewöhnlichen Lebensstil. Er hatte schon immer eine Vorliebe für Partys :-
Partys und das Nachtleben hatten für von Neumann einen besonderen Reiz. Während seiner Lehrtätigkeit in Deutschland war von Neumann ein Bewohner des Berliner Nachtlebens der Cabaret-Ära gewesen.
Nachdem er mit Klára verheiratet war, gingen die Partys weiter:-
Die Partys im Haus der von Neumanns waren häufig, berühmt und lang.
Ulam fasst von Neumanns Arbeit in. Er schreibt:-
In seiner Jugend beschäftigte er sich nicht nur mit der mathematischen Logik und der Axiomatik der Mengenlehre, sondern gleichzeitig auch mit der Substanz der Mengenlehre selbst, wobei er interessante Ergebnisse in der Maßtheorie und der Theorie der reellen Variablen erzielte. In dieser Zeit begann er auch seine klassischen Arbeiten über die Quantentheorie, die mathematische Grundlage der Messtheorie in der Quantentheorie und der neuen statistischen Mechanik.
Sein Text Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik Ⓣ (1932) bildete einen soliden Rahmen für die neue Quantenmechanik. Van Hove schreibt :-
Die Quantenmechanik hatte das große Glück, schon in den ersten Jahren nach ihrer Entdeckung im Jahre 1925 das Interesse eines mathematischen Genies vom Format von Neumanns auf sich zu ziehen. Infolgedessen wurde der mathematische Rahmen der Theorie entwickelt und die formalen Aspekte ihrer völlig neuartigen Interpretationsregeln wurden von einem einzigen Mann in zwei Jahren (1927-1929) analysiert.
Selbstadjungierte Algebren begrenzter linearer Operatoren auf einem Hilbert-Raum, geschlossen in der schwachen Operatortopologie, wurden 1929 von Neumann in einem Aufsatz in Mathematische Annalen eingeführt. Kadison erklärt in :-
Sein Interesse an Ergodentheorie, Gruppendarstellungen und Quantenmechanik trug wesentlich zu von Neumanns Erkenntnis bei, dass eine Theorie der Operatoralgebren die nächste wichtige Etappe in der Entwicklung dieses Bereichs der Mathematik war.
Solche Operatoralgebren wurden von Neumann als „Ringe von Operatoren“ bezeichnet, und später wurden sie von einigen anderen Mathematikern als W∗W^{*}W∗-Algebren bezeichnet. J. Dixmier nannte sie 1957 in seiner Monographie Algebras of operators in Hilbert space (von Neumann algebras) „von Neumann algebras“. In der zweiten Hälfte der 1930er und in den frühen 1940er Jahren legte von Neumann zusammen mit seinem Mitarbeiter F. J. Murray in einer Reihe von grundlegenden Arbeiten die Grundlagen für das Studium der von Neumann-Algebren.
Doch von Neumann ist für eine Vielzahl unterschiedlicher wissenschaftlicher Arbeiten bekannt. Ulam erklärt, wie er zur Spieltheorie geführt wurde:-
Von Neumanns Bewusstsein für die von anderen Mathematikern erzielten Ergebnisse und die ihnen innewohnenden Möglichkeiten ist erstaunlich. Zu Beginn seiner Arbeit führte ihn ein Papier von Borel über die Minimax-Eigenschaft dazu, … Ideen zu entwickeln, die später in einer seiner originellsten Schöpfungen gipfelten, der Theorie der Spiele.
In der Spieltheorie bewies von Neumann das Minimax-Theorem. Er baute seine Arbeit in der Spieltheorie allmählich aus und schrieb zusammen mit Oskar Morgenstern den Klassiker Theory of Games and Economic Behaviour (1944).
Ulam fährt fort: –
Eine Idee von Koopman über die Möglichkeiten, Probleme der klassischen Mechanik mit Hilfe von Operatoren auf einem Funktionsraum zu behandeln, regte ihn dazu an, den ersten mathematisch strengen Beweis für ein ergodisches Theorem zu liefern. Haars Konstruktion von Maßen in Gruppen lieferte die Inspiration für seine wunderbare Teillösung von Hilberts fünftem Problem, in der er die Möglichkeit der Einführung analytischer Parameter in kompakten Gruppen bewies.
Im Jahr 1938 verlieh die American Mathematical Society den Bôcher-Preis an John von Neumann für seine Denkschrift Fast periodische Funktionen und Gruppen. Diese wurde in zwei Teilen in den Transactions of the American Mathematical Society veröffentlicht, der erste Teil im Jahr 1934 und der zweite Teil im darauf folgenden Jahr. Etwa zu dieser Zeit wandte sich von Neumann der angewandten Mathematik zu:-
In der Mitte der 30er Jahre war Johnny von dem Problem der hydrodynamischen Turbulenzen fasziniert. Damals wurde er auf die Geheimnisse aufmerksam, die dem Thema der nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen zugrunde liegen. Seit den Anfängen des Zweiten Weltkriegs befasst er sich mit der Untersuchung der Gleichungen der Hydrodynamik und der Theorie der Stöße. Die Phänomene, die durch diese nichtlinearen Gleichungen beschrieben werden, sind analytisch rätselhaft und entziehen sich selbst der qualitativen Einsicht durch die derzeitigen Methoden. Numerische Arbeiten erschienen ihm als der vielversprechendste Weg, ein Gefühl für das Verhalten solcher Systeme zu bekommen. Dies trieb ihn dazu, neue Möglichkeiten der Berechnung auf elektronischen Maschinen zu studieren …
Von Neumann war einer der Pioniere der Informatik und leistete bedeutende Beiträge zur Entwicklung des logischen Designs. Shannon schreibt in :-
Von Neumann verbrachte einen beträchtlichen Teil der letzten Jahre seines Lebens mit der Arbeit in . Sie stellte für ihn eine Synthese seines frühen Interesses an Logik und Beweistheorie und seiner späteren Arbeit, während des Zweiten Weltkriegs und danach, an elektronischen Großrechnern dar. Mit einer Mischung aus reiner und angewandter Mathematik sowie anderen Wissenschaften war die Automatentheorie ein ideales Gebiet für von Neumanns breit gefächerten Intellekt. Er brachte viele neue Erkenntnisse ein und eröffnete mindestens zwei neue Forschungsrichtungen.
Er entwickelte die Theorie der zellulären Automaten weiter, setzte sich für die Einführung des Bits als Maß für den Computerspeicher ein und löste Probleme bei der Gewinnung zuverlässiger Antworten aus unzuverlässigen Computerkomponenten.
Während und nach dem Zweiten Weltkrieg war von Neumann als Berater für die Streitkräfte tätig. Zu seinen wertvollen Beiträgen gehörten ein Vorschlag für die Implosionsmethode, um Kernbrennstoff zur Explosion zu bringen, und seine Beteiligung an der Entwicklung der Wasserstoffbombe. Ab 1940 war er Mitglied des wissenschaftlichen Beratungsausschusses der Ballistic Research Laboratories auf dem Aberdeen Proving Ground in Maryland. Von 1941 bis 1955 war er Mitglied des Navy Bureau of Ordnance, und von 1943 bis 1955 war er Berater des Los Alamos Scientific Laboratory. Von 1950 bis 1955 war er Mitglied des Armed Forces Special Weapons Project in Washington, D.C. 1955 berief ihn Präsident Eisenhower in die Atomenergiekommission, und 1956 erhielt er deren Enrico-Fermi-Preis, obwohl er wusste, dass er unheilbar an Krebs erkrankt war.
Eugene Wigner schrieb über von Neumanns Tod:-
Als von Neumann erkannte, dass er unheilbar krank war, zwang ihn seine Logik zu der Erkenntnis, dass er aufhören würde zu existieren und somit aufhören würde, Gedanken zu haben … Es war herzzerreißend, die Frustration seines Verstandes zu beobachten, als alle Hoffnung verschwunden war, in seinem Kampf mit dem Schicksal, das ihm unvermeidlich, aber inakzeptabel erschien.
In von Neumanns Tod wird folgendermaßen beschrieben:-
… sein Verstand, das Amulett, auf das er sich immer hatte verlassen können, wurde immer unzuverlässiger. Dann kam es zu einem völligen psychischen Zusammenbruch; Panik, Schreie von unkontrollierbarem Terror jede Nacht. Sein Freund Edward Teller sagte: „Ich glaube, dass von Neumann mehr gelitten hat, als ich je einen Menschen habe leiden sehen, als sein Verstand nicht mehr funktionierte.“
Von Neumanns Gefühl der Unverwundbarkeit oder einfach der Wunsch zu leben, kämpfte mit unabänderlichen Tatsachen. Er schien bis zuletzt eine große Angst vor dem Tod zu haben… Keine Errungenschaften und kein noch so großer Einfluß konnten ihn jetzt retten, so wie sie es in der Vergangenheit immer getan hatten. Johnny von Neumann, der so sehr zu leben wußte, wußte nicht, wie man stirbt.
Es wäre fast unmöglich, auch nur eine Vorstellung von der Bandbreite der Ehrungen zu geben, die von Neumann zuteil wurden. Er war Colloquium Lecturer der American Mathematical Society im Jahre 1937 und erhielt den bereits erwähnten Bôcher-Preis. Er hielt die Gibbs Lectureship der American Mathematical Society im Jahr 1947 und war 1951-53 Präsident der Gesellschaft.
Er wurde in zahlreiche Akademien gewählt, darunter die Academia Nacional de Ciencias Exactas (Lima, Peru), die Academia Nazionale dei Lincei (Rom, Italien), die American Academy of Arts and Sciences (USA), die American Philosophical Society (USA), das Instituto Lombardo di Scienze e Lettere (Mailand, Italien), die National Academy of Sciences (USA) und die Royal Netherlands Academy of Sciences and Letters (Amsterdam, Niederlande).
Von Neumann erhielt zwei Auszeichnungen des Präsidenten, die Verdienstmedaille im Jahr 1947 und die Freiheitsmedaille im Jahr 1956. Ebenfalls 1956 erhielt er den Albert-Einstein-Gedächtnispreis und den oben erwähnten Enrico-Fermi-Preis.
Peierls schreibt:-
Er war das Gegenteil des „langhaarigen“ Mathematikers. Stets gut gepflegt, hatte er ebenso lebhafte Ansichten über internationale Politik und praktische Angelegenheiten wie über mathematische Probleme.