幼受庭訓
人物生平維納是一個名符其實的神童。維納的父親列奧很早就發現了兒子的天賦,并堅信借助于環境進行教育的重要性,他從一開始學習就實施的教育計劃,用一種多少無情的方式驅使他不尋常的兒子。
維納三歲半開始讀書,生物學和天文學的初級科學讀物就成了他在科學方面的啟蒙書籍。從此,他興緻勃勃,愛不釋卷的埋首于五花八門的科學讀本。
七歲時,開始深入物理學和生物學的領域,甚至超出了他父親的知識範圍。從達爾文的進化論、金斯利的《自然史》到夏爾科、雅内的精神病學着作,從儒勒·凡爾納的科學幻想小說到18、19世紀的文學名着等等,幾乎無所不讀。
維納懷有強烈的好奇心,而他父親卻以系統教育為座右銘,兩者正好相得益彰。維納自己學習科學,而他父親則用嚴厲的态度堅持以數學和語言學為核心的教學計劃。維納極好地經受了這種嚴格的訓練,他的數學長進顯着。
六歲那年,維納有一次被A乘B等于B乘A之類的運算法則迷住了。為了設法弄清楚,他畫了一個矩形,然後移轉90°,長變寬、寬變長,面積并沒變。
維納的拉丁語、希臘語、德語和英語也變成一種印在記憶中的書庫,不論何時何處,都可以拿出來就用。在其他小男孩想當警察和火車司機的時候,維納就渴望當一名博物學家,立志獻身于科學了。
父母幾次設法送他到學校去受教育,但不尋常的智力和訓練使維納在學校裡很難被安排。他的閱讀遠遠地走在書寫的前面,他刻苦地學習并掌握了初等數學,但仍需要扳着手指做算術。直到9歲時,才作為一名特殊的學生,進了艾爾中學,不滿12歲就畢業了。
通才教育
列奧很明智,決定送維納進塔夫茨學院數學系就讀,而不讓他冒參加哈佛大學緊張的入學考試的風險,并避免由于把一個神童送進哈佛,而過分惹起人們的注意。
在數學方面,維納已超過大學一年級學生的水平,沒有什麼課程能确切地适合他的要求。于是他一開始就直接攻讀伽羅瓦的方程論。列奧仍常和兒子讨論高等數學問題。就數學和語言學來說,維納跨學科學習的慣例沒有變。在這兩方面,列奧依然是他的嚴師。
維納興趣廣泛,大學第一年,物理和化學給他的印象遠比數學深。他對實驗尤其興緻勃勃,與鄰友—道做過許多電機工程的實驗。他曾試圖動手證實兩個物理學方面的想法。
一是供無線電通訊用的電磁粉末檢波器,另一個設想是試制一種靜電變壓器。維納的這兩個想法都很出色。
第二年,維納又為哲學和心理學所吸引。他讀過的哲學着作大大超出了該課程的要求。斯賓諾莎和萊布尼茲是對他影響最大的兩位哲學家,前者崇高的倫理道德和後者的多才多藝,都使維納傾倒。
他還貪婪地閱讀了詹姆士的哲學巨着,并通過父親的關系,認識了這位實用主義大師。
在同一年,維納又把興趣集中到生物學方面。生物學博物館和實驗室成了最吸引他的地方,動物飼養室的管理員成了他特别親密的朋友。
維納不僅樂于采集生物标本,而且經常把大部分時間用在實驗室的圖書館,在那裡閱讀著名的生物學家貝特森等人的着作。
維納用三年時間讀完了大學課程,于1909年春畢業。之後便開始攻讀哈佛大學研究院生物學博士學位。維納改學生物,并不是因為他知道自己能夠幹這一行,而是因為他想幹這一行。
從童年開始,他就渴望成為一名生物學家。但是,維納的實驗工作不幸失敗了。他動手能力差,缺乏從事細緻工作所必需的技巧和耐心,深度近視更增添了麻煩。
在父親的安排下,他轉到康奈爾大學去學哲學,第二年又回到哈佛,研讀數理邏輯,于18歲獲哈佛大學哲學博士學位。
維納在大學接受的跨學科教育,促使他的才能橫向發展,為将來在衆多領域之間,在各種交界面上進行大量的開發和移植,奠定了基礎。從數學到生物學再到哲學,實際上就是維納整個科學生涯所經曆的道路。
名師熏陶
在哈佛的最後一年,維納向學校申請了旅行獎學金并獲得了批準。他先後留學于英國劍橋大學和德國哥丁根大學,在羅素、哈代、希爾伯特等著名數學家指導下研究邏輯和數學。
羅素是維納的主要良師益友,維納跟他學習數理邏輯和科學與數學哲學,從這位大師身上得到許多深摯的教益。他的哲學課程和數學原理課,維納感到很新鮮,富有啟發性。羅素的講授清晰曉暢,猶如無與倫比的傑作,給了他深刻的印象。
羅素建議維納閱讀愛因斯坦1905年發表的三篇論文,學習盧瑟福的電子理論和波爾的學說。羅素對物理學中的重要發現有着敏銳的嗅覺,他的教導使維納牢牢記住,不僅數學是重要的。而且還需要有物理概念。
盡管維納當時的物理學基礎對于學習最新的電子理論有困難,但羅素還是鼓勵他去鑽研。維納以後選擇了把數學和物理、工程學結合起來的研究方向,與羅素的啟迪是分不開的。
愛因斯坦的論文中有一篇是論述布朗運動的,正是在這個課題上,維納在随後的10年内做出了重要的數學成果。
對于維納未來的數學家生涯,羅素的另一個重要影響是,他向維納提出,一個專攻數理邏輯和數學哲學的人最好能懂一些數學。因此,維納選讀了許多數學課程,接受了哈代等人的指導。
哈代清晰、有趣和發人深思的講演,涉及了包括勒貝格積分在内的實變函數基礎和複變函數引論,給了維納深刻的啟示,并直接導緻他早期生涯中的主要成就。維納稱哈代是他理想的導師和榜樣。
維納原計劃在劍橋讀完這一年,但第二學期羅素要去哈佛講學,他勸告維納去哥丁根大學,攻讀希爾伯特和蘭道等人的課程。
維納上了蘭道教授的一門群論課,并在希爾伯特的指導下研究了微分方程。希爾伯特代表着本世紀初期數學的偉大傳統,是維納所遇到的唯一真正樣樣精通的天才數學家。
他視野廣闊,善于把非凡的抽象能力和對物理現實的實事求是的認識很好地結合起來。他成了維納所向往的數學家。
在哥丁根所受的教育使維納終生受益。從數學名師身上,他認識到科學力量和知識深度,第一次取得了集中和熱情地幹工作的經驗,劍橋和哥丁根标志着維納開始由一個神童而成長為青年數學家。
現代大師
1913年,19歲的維納在《劍橋哲學學會會刊》上發表了一篇關于集合論的論文。這是一篇将關系的理論簡化為類的理論的論文,在數理邏輯的發展中占據有一席之地。
維納從此步入學術生涯。同年,他以一篇有些懷疑論味道的哲學論文《至善》,獲得哈佛大學授予的鮑多因獎。在轉向函數分析領域之前,維納在邏輯和哲學方面共發表了15篇論文。
1918年,通過研讀一位病逝的數學博士格林遺留的數學着作,維納對現代數學有了進一步理解。他開始在數學領域尋找值得專心緻力的問題。維納雖是神童,但是作為一個數學家,他卻姗姗來遲。
維納開始為函數分析所吸引,決心把自己的一生貢獻給它。1919年,辛辛那提大學的年輕數學家巴納特對他作了次拜訪。維納請他推薦一個合适的研究課題。他叫維納注意函數空間中的積分問題。這一建議對維納以後的數學研究産生了重大影響。
同年夏天,由于哈佛大學數學系主任奧斯古德的推薦,維納到麻省理工學院數學系任教,并一直在該學院工作到退休。
1920年,維納首次參加國際數學家會議。大會前,應弗雷歇邀請,他倆共同工作了一段時間。維納試圖推廣弗雷歇的工作,提出了巴拿赫一維納空間理論。
他意識到自己關于布朗運動所做的工作是一個很有希望的開端,因而精神更加振奮,胸襟更加開闊了。