Χιούγκο Στάινχαους

Ο Βουαντίσουφ Χιούγκο Ντιονίζι Στάινχαους (πολωνικά: Władysław Hugo Dionizy Steinhaus) (14 Ιανουαρίου 1887 - 25 Φεβρουαρίου 1972) ήταν Πολωνός μαθηματικός και διδάσκαλος. Απέκτησε το διδακτορικό του υπό τον Ντάβιντ Χίλμπερτ στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν το 1911 και αργότερα έγινε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Γιαν Καζίμιες στο Λβουφ (τώρα Λβιβ, Ουκρανία), όπου βοήθησε στην καθιέρωση αυτού που αργότερα έγινε γνωστό ως Σχολή Μαθηματικών του Λβιβ. Του αποδίδεται η «ανακάλυψη» του μαθηματικού Στέφαν Μπάναχ, με τον οποίο έδωσε μια αξιοσημείωτη συμβολή στη συναρτησιακή ανάλυση μέσω του θεωρήματος Μπάναχ-Στάινχαους. Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, ο Στάινχαους έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ίδρυση του τμήματος μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ και στην αναβίωση των πολωνικών μαθηματικών από την καταστροφή του πολέμου.

Ο Στάινχαους είναι συγγραφέας περίπου 170 επιστημονικών άρθρων και βιβλίων και έχει αφήσει την κληρονομιά και τη συμβολή του σε πολλούς κλάδους των μαθηματικών, όπως η συναρτησιακή ανάλυση, η γεωμετρία, η μαθηματική λογική και η τριγωνομετρία. Αξιοσημείωτα, θεωρείται ως ένας από τους πρώτους ιδρυτές της θεωρίας παιγνίων και της θεωρίας πιθανοτήτων, γεγονός που οδήγησε στη μεταγενέστερη ανάπτυξη πιο ολοκληρωμένων προσεγγίσεων από άλλους μελετητές.

Πρώιμη ζωή και σπουδές 
Ο Στάινχαους γεννήθηκε στις 14 Ιανουαρίου 1887 στο Γιάσουο της Αυστροουγγαρίας, σε οικογένεια με εβραϊκές ρίζες. Ο πατέρας του, Μπογκούσουαφ, ήταν τοπικός βιομήχανος, ιδιοκτήτης εργοστασίου τούβλων και έμπορος. Η μητέρα του ήταν η Εβελίνα, το γένος Λίπσιτς. Ο θείος του Χιούγκο, Ιγκνάτσι Στάινχαους, ήταν δικηγόρος και ακτιβιστής στο Koło Polskie (Πολωνικός Κύκλος) και αναπληρωτής του Σέιμ της Γαλικίας και Λοδομερίας, της περιφερειακής συνέλευσης του Βασιλείου της Γαλικίας και Λοδομερίας.

Ο Χιούγκο τελείωσε τις σπουδές του στο γυμνάσιο στο Γιάσουο το 1905. Η οικογένειά του ήθελε να γίνει μηχανικός, αλλά τον έλκυσαν τα καθαρά μαθηματικά και άρχισε να μελετά μόνος του τα έργα διάσημων σύγχρονων μαθηματικών. Την ίδια χρονιά άρχισε να σπουδάζει φιλοσοφία και μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Λέμπεργκ. Το 1906, μεταγράφηκε στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν.  Σε εκείνο το πανεπιστήμιο έλαβε το διδακτορικό του το 1911, έχοντας εκπονήσει τη διδακτορική του διατριβή υπό την επίβλεψη του Ντάβιντ Χίλμπερτ. Ο τίτλος της διατριβής του ήταν Neue Anwendungen des Dirichlet'schen Prinzips («Νέες εφαρμογές στην αρχή του Ντιρισλέ»).

Στην αρχή του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, ο Στάινχαους επέστρεψε στην Πολωνία και υπηρέτησε στην Πολωνική Λεγεώνα του Γιούζεφ Πιουσούτσκι, μετά την οποία έζησε στην Κρακοβία.

Ήταν άθεος.

Ακαδημαϊκή καριέρα

Πολωνία του μεσοπολέμου 
Κατά την περίοδο 1916-1917, και πριν η Πολωνία ανακτήσει την πλήρη ανεξαρτησία της, η οποία συνέβη το 1918, ο Στάινχαους εργάστηκε στην Κρακοβία για το Υπουργείο Εσωτερικών στο εφήμερο κράτος-μαριονέτα του Βασιλείου της Πολωνίας (1917-1918).

Το 1917, άρχισε να εργάζεται στο Πανεπιστήμιο του Λέμπεργκ (αργότερα Πανεπιστήμιο Γιαν Καζίμιες στην Πολωνία) και απέκτησε τα υφηγεσία το 1920. Το 1921, έγινε αναπληρωτής καθηγητής και το 1925 πλήρης καθηγητής στο ίδιο πανεπιστήμιο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, δίδαξε ένα μάθημα για την τότε θεωρία αιχμής της ολοκλήρωσης κατά Λεμπέγκ, ένα από τα πρώτα τέτοια μαθήματα που προσφέρονταν εκτός Γαλλίας.

Ενώ βρισκόταν στο Λβουφ, ο Στάινχαους συνίδρυσε τη Σχολή Μαθηματικών του Λβιβ και δραστηριοποιήθηκε στον κύκλο των μαθηματικών που σχετίζονταν με το Scottish Café, αν και, σύμφωνα με τον Στανίσουαφ Ούλαμ, για τις συγκεντρώσεις του κύκλου, ο Στάινχαους θα προτιμούσε γενικά ένα πιο πολυτελή τεϊοποτείο πιο κάτω στο δρόμο.

Β΄ Παγκόσμιος Πόλεμος 

Τον Σεπτέμβριο του 1939, αφού η Ναζιστική Γερμανία και η Σοβιετική Ένωση εισέβαλαν και κατέλαβαν την Πολωνία, ως εκπλήρωση του Συμφώνου Μολότοφ-Ρίμπεντροπ που είχαν υπογράψει νωρίτερα, το Λβουφ βρέθηκε αρχικά υπό σοβιετική κατοχή. Ο Στάινχαους σκέφτηκε να δραπετεύσει στην Ουγγαρία, αλλά τελικά αποφάσισε να παραμείνει στο Λβουφ. Οι Σοβιετικοί αναδιοργάνωσαν το πανεπιστήμιο για να του δώσουν έναν πιο ουκρανικό χαρακτήρα, αλλά διόρισαν τον Στέφαν Μπάναχ (μαθητή του Στάινχαους) ως κοσμήτορα του τμήματος μαθηματικών και ο Στάινχαους συνέχισε να διδάσκει εκεί. Η σχολή του τμήματος στο σχολείο ενισχύθηκε επίσης από αρκετούς Πολωνούς πρόσφυγες από την κατεχόμενη από τους Γερμανούς Πολωνία. Σύμφωνα με τον Στάινχαους, κατά τη διάρκεια της εμπειρίας αυτής της περιόδου, «απέκτησε μια ανυπέρβλητη σωματική αποστροφή σε σχέση με κάθε είδους σοβιετικούς διοικητές, πολιτικούς και επιτρόπους».

Κατά τη διάρκεια του μεσοπολέμου και την εποχή της σοβιετικής κατοχής, ο Στάινχαους συνέβαλε με δέκα προβλήματα στο διάσημο Σκωτσέζικο Βιβλίο, συμπεριλαμβανομένου του τελευταίου, που καταγράφηκε λίγο πριν το Λβουφ αιχμαλωτιστεί από τους Ναζί το 1941, κατά τη διάρκεια της Επιχείρησης Μπαρμπαρόσα.

Ο Στάινχαους, λόγω της εβραϊκής καταγωγής του, πέρασε τη ναζιστική κατοχή κρυμμένος, πρώτα ανάμεσα σε φίλους στο Λβουφ, μετά στις μικρές πόλεις Οσιτσίνα, κοντά στο Ζάμοστς και Μπερντέχουφ, κοντά στην Κρακοβία. Η πολωνική αντιναζιστική αντίσταση του παρείχε πλαστά έγγραφα ενός δασοφύλακα που είχε πεθάνει λίγο νωρίτερα, με το όνομα Γκζέγκος Κροχμάλνι. Με αυτό το όνομα δίδασκε κρυφά μαθήματα (η τριτοβάθμια εκπαίδευση ήταν απαγορευμένη για τους Πολωνούς υπό γερμανική κατοχή). Ανησυχώντας για την πιθανότητα επικείμενου θανάτου, αν συλλαμβάνονταν από Γερμανούς, ο Στάινχαους, χωρίς πρόσβαση σε επιστημονικό υλικό, ανασκεύασε από τη μνήμη του και κατέγραψε όλα τα μαθηματικά που γνώριζε, εκτός από τη συγγραφή άλλων ογκωδών απομνημονευμάτων, από τα οποία έχει δημοσιευτεί μόνο ένα μικρό μέρος.

Επίσης, ενώ κρυβόταν και αποκομμένος από αξιόπιστες ειδήσεις για την πορεία του πολέμου, ο Στάινχαους επινόησε ένα στατιστικό μέσο για να εκτιμήσει μόνος του τις γερμανικές απώλειες στο μέτωπο με βάση σποραδικά μοιρολόγια που δημοσιεύτηκαν στον τοπικό τύπο. Η μέθοδος βασιζόταν στη σχετική συχνότητα με την οποία τα μοιρολόγια δήλωναν ότι ο στρατιώτης που πέθανε ήταν γιος κάποιου, ο «δεύτερος γιος» κάποιου, ο «τρίτος γιος» κάποιου και ούτω καθεξής.

Σύμφωνα με τον μαθητή και βιογράφο του, Μαρκ Κατς, ο Στάινχαους του είπε ότι η πιο ευτυχισμένη μέρα της ζωής του ήταν οι 24 ώρες που μεσολάβησαν από τη στιγμή που οι Γερμανοί έφυγαν από την κατεχόμενη Πολωνία και οι Σοβιετικοί δεν είχαν φτάσει ακόμη («Είχαν φύγει και δεν έχει έρθει ακόμη»).

Μετά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο 

Τις τελευταίες μέρες του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, ο Στάινχαους, ακόμα κρυμμένος, άκουσε μια φήμη ότι το Πανεπιστήμιο του Λβουφ επρόκειτο να μεταφερθεί στην πόλη Μπρέσλαου (Βρότσουαφ), την οποία η Πολωνία επρόκειτο να αποκτήσει ως αποτέλεσμα της Συμφωνίας του Πότσνταμ (το Λβουφ έγινε μέρος της Σοβιετικής Ουκρανίας). Αν και αρχικά είχε αμφιβολίες, απέρριψε προσφορές για θέσεις καθηγητών στο Λοτζ και στο Λούμπλιν και πήγε στην πόλη, όπου άρχισε να διδάσκει στο Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ. Ενώ βρισκόταν εκεί, αναβίωσε την ιδέα πίσω από το Σκωτσέζικο Βιβλίο από το Λβουφ, όπου εξέχοντες και επίδοξοι μαθηματικοί θα κατέγραφαν προβλήματα ενδιαφέροντος μαζί με τα βραβεία που θα απονεμηθούν για τη λύση τους, ξεκινώντας το Νέο Σκωτσέζικο Βιβλίο. Πιθανότατα ήταν επίσης ο Στάινχαους που διατήρησε το αρχικό Σκωτσέζικο Βιβλίο από το Λβουφ καθ΄ όλη τη διάρκεια του πολέμου και στη συνέχεια το έστειλε στον Στανίσουαφ Ούλαμ, ο οποίος το μετέφρασε στα αγγλικά.

Με τη βοήθεια του Στάινχαους, το Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ έγινε γνωστό για τα μαθηματικά, όπως και το Πανεπιστήμιο του Λβουφ.

Αργότερα, στη δεκαετία του 1960, ο Στάινχαους υπηρέτησε ως επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Νοτρ Νταμ (1961–62)  και στο Πανεπιστήμιο του Σάσσεξ (1966).

Μαθηματικές συνεισφορές 

Ο Στάινχαους έγραψε πάνω από 170 έργα. Σε αντίθεση με τον μαθητή του, Στέφαν Μπάναχ, ο οποίος είχε την τάση να ειδικεύεται στενά στον τομέα της συναρτησιακής ανάλυσης, ο Στάινχαους συνεισέφερε σε ένα ευρύ φάσμα μαθηματικών υποκλάδων, όπως γεωμετρία, θεωρία πιθανοτήτων, συναρτησιακή ανάλυση, θεωρία τριγωνομετρικών σειρών και σειρώνΦουριέ, καθώς και μαθηματική λογική. Έγραψε επίσης στον τομέα των εφαρμοσμένων μαθηματικών και συνεργάστηκε με ενθουσιασμό με μηχανικούς, γεωλόγους, οικονομολόγους, ιατρούς, βιολόγους και, κατά τα λόγια του Κατς, «ακόμα και δικηγόρους».

Πιθανώς η πιο αξιοσημείωτη συμβολή του στη συναρτησιακή ανάλυση ήταν η απόδειξη του 1927 του θεωρήματος Μπάναχ-Στάινχαους, που δόθηκε μαζί με τον Στέφαν Μπάναχ, το οποίο είναι τώρα ένα από τα θεμελιώδη εργαλεία σε αυτόν τον κλάδο των μαθηματικών.

Το ενδιαφέρον του για τα παιχνίδια τον οδήγησε να προτείνει έναν πρώιμο επίσημο ορισμό μιας στρατηγικής, προβλέποντας την πιο ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του Τζον φον Νόιμαν λίγα χρόνια αργότερα. Ως εκ τούτου, θεωρείται πρώιμος ιδρυτής της σύγχρονης θεωρίας παιγνίων. Ως αποτέλεσμα της δουλειάς του σε άπειρα παιχνίδια, ο Στάινχαους, μαζί με έναν άλλον από τους μαθητές του, τον Γιαν Μιτσιέλσκι, πρότειναν το αξίωμα του προσδιορισμού.

Ο Στάινχαους ήταν επίσης ένας από τους πρώτους συνεισφέροντες και συνιδρυτής της θεωρίας πιθανοτήτων, η οποία εκείνη την εποχή ήταν στα σπάργανά της και δεν θεωρούνταν καν ως πραγματικό μέρος των μαθηματικών.  Παρείχε την πρώτη αξιωματική μετρητική-θεωρητική περιγραφή του κορώνα ή γράμματα, η οποία επρόκειτο να επηρεάσει την πλήρη αξιωματοποίηση της πιθανότητας από τον Ρώσο μαθηματικό Αντρέι Κολμογκόροφ μια δεκαετία αργότερα. Ο Στάινχαους ήταν επίσης ο πρώτος που προσέφερε ακριβείς ορισμούς για το τι σημαίνει δύο συμβάντα να είναι «ανεξάρτητα», καθώς και για το τι σημαίνει μια τυχαία μεταβλητή να είναι «ομοιόμορφα κατανεμημένη».

Ενώ κρυβόταν κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, ο Στάινχαους εργάστηκε για το πρόβλημα της δίκαιης κοπής κέικ: πώς να μοιράσει έναν ετερογενή πόρο σε πολλά άτομα με διαφορετικές προτιμήσεις, έτσι ώστε κάθε άτομο να πιστεύει ότι έλαβε ένα αναλογικό μερίδιο. Το έργο του Στάινχαους έχει ξεκινήσει τη σύγχρονη έρευνα του προβλήματος της δίκαιης κοπής κέικ.

Ο Στάινχαους ήταν επίσης το πρώτο άτομο που υπέθεσε το θεώρημα του σάντουιτς ζαμπόν και ένας από τους πρώτους που πρότεινε τη μέθοδο της ομαδοποίησης Κ-μέσων.

Κληρονομιά 

Λέγεται ότι ο Στάινχαους «ανακάλυψε» τον Πολωνό μαθηματικό Στέφαν Μπάναχ το 1916, αφού άκουσε κάποιον να προφέρει τις λέξεις «Ολοκλήρωση κατά Λεμπέγκ» ενώ βρισκόταν σε ένα πάρκο της Κρακοβίας (ο Στάινχαους αναφέρθηκε στον Μπάναχ ως τη «μεγαλύτερη μαθηματική του ανακάλυψη»). Μαζί με τον Μπάναχ και τον άλλο συμμετέχοντα στη συζήτηση του πάρκου, τον Ότο Νικόντιμ, ο Στάινχαους ξεκίνησε τη Μαθηματική Εταιρεία της Κρακοβίας, η οποία αργότερα εξελίχθηκε στην Πολωνική Μαθηματική Εταιρεία. Ήταν μέλος της Πολωνικής Ακαδημίας Μάθησης και της Πολωνικής Ακαδημίας Επιστημών, της Πολωνικής Μαθηματικής Εταιρείας, της Επιστημονικής Εταιρείας του Βρότσουαφ (Wrocławskie Towarzystwo Naukowe), καθώς και πολλών διεθνών επιστημονικών εταιρειών και επιστημονικών ακαδημιών.

Ο Στάινχαους δημοσίευσε επίσης ένα από τα πρώτα άρθρα στο Fundamenta Mathematicae, το 1921. Επίσης, συνίδρυσε το Studia Mathematica μαζί με τον Στέφαν Μπάναχ (1929), και ίδρυσε το Zastosowania matematyki (Εφαρμογές Μαθηματικών, 1953), το Colloquium Mathematicum και το Monografie Matematyczne (Μαθηματικές Μονογραφίες).

Έλαβε επίτιμο διδακτορικό από το Πανεπιστήμιο της Βαρσοβίας (1958), το Ιατρικό Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ (1961), το Πανεπιστήμιο του Πόζναν (1963) και το Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ (1965).

Ο Στάινχαους είχε πλήρη γνώση πολλών ξένων γλωσσών και ήταν γνωστός για τους αφορισμούς του, σε σημείο που εκδόθηκε μεταθανάτια ένα βιβλιαράκι με τους πιο διάσημους από αυτούς στα πολωνικά, γαλλικά και λατινικά.

Το 2002, η Πολωνική Ακαδημία Επιστημών και το Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ χορήγησαν το «2002, Έτος του Χιούγκο Στάινχαους», για να γιορτάσουν τη συνεισφορά του στην πολωνική και παγκόσμια επιστήμη.

Κύρια έργα 

 Czym jest, a czym nie jest matematyka (Τι είναι τα μαθηματικά και τι δεν είναι, 1923).
 Sur le principe de la condensation de la singularités (με τον Μπάναχ, 1927)
 Theorie der Orthogonalreihen (με τον Στέφαν Κάτσμας, 1935).
 Kalejdoskop matematyczny (Μαθηματικά στιγμιότυπα, 1939).
 Taksonomia wrocławska (Ταξινόμηση του Βρότσουαφ, με άλλους, 1951).
 Sur la liaison et la division des points d'un ensemble fini (Σχετικά με την ένωση και το διαχωρισμό των σημείων ενός πεπερασμένου συνόλου, με άλλους, 1951). Μία από τις πολλαπλές ανακαλύψεις του αλγορίθμου του Μπρούφκα.
 Sto zadań (Εκατό προβλήματα στα στοιχειώδη μαθηματικά, 1964).
 Orzeł czy reszka (Κορώνα ή γράμματα, 1961).
 Słownik racjonalny (Ορθολογικό λεξικό, 1980).

Τάφος 
Ο Στάινχαους είναι ενταφιασμένος στο Cmentarz Świętej Rodziny («Ιερό Οικογενειακό Κοιμητήριο») στο Σενπόλνο του Βρότσουαφ.

Την 1η Νοεμβρίου 2017, προέκυψε μια διαμάχη καθώς το Πανεπιστήμιο του Βρότσουαφ δεν έκανε καμία ενέργεια για να πληρώσει τον τάφο του για να τον κρατήσει μέχρι το 2022 ενόψει της λήξης του, επειδή υποτίθεται ότι «δεν είχε χρήματα». Ο δήμαρχος Ράφαου Ντουτκιέβιτς επικρίθηκε επίσης ευρέως επειδή δεν έκανε τίποτα. Διάφοροι άνθρωποι οργάνωσαν μια φιλανθρωπία και πλήρωσαν για να παραμείνει ο τάφος.

Δείτε επίσης 
 Αξίωμα της συμμετρίας του Φρίλινγκ
 Τρίγωνο εμβαδού ενός έβδομου
 Αλγόριθμος Στάινχαους-Τζόνσον-Τρότερ
 Θεώρημα τριών κενών
 σημειογραφία Στάινχαους-Μόζερ
 Θεώρημα του Στάινχαους

Σημειώσεις

Παραπομπές

Περαιτέρω ανάγνωση 
 Καζίμιες Κουρατόφσκι, A Half Century of Polish Mathematics:  Remembrances and Reflections, Οξφόρδη, Pergamon Press, 1980, , σελ. 173–79 et passim.
 Χιούγκο Στάινχαους, Mathematical Snapshots, 2η έκδοση, Οξφόρδη, 1951, blurb.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 

   
 Χιούγκο Στάινχαους στο MathSciNet
 Χιούγκο Στάινχαους στο Zentralblatt MATH

Πολωνοί μαθηματικοί
Εβραίοι μαθηματικοί
Πολωνοί άθεοι
Εβραίοι άθεοι
Θεωρητικοί πιθανοτήτων
Πολωνοί λεγεωνάριοι (Α΄ Παγκόσμιος Πόλεμος)
Μέλη της Πολωνικής Ακαδημίας Επιστημών
Μέλη της Πολωνικής Ακαδημίας Μάθησης
Αξιωματικοί του Τάγματος της Αναγέννησης της Πολωνίας
Διοικητές με Αστέρι του Τάγματος της Αναγέννησης της Πολωνίας
Απόφοιτοι του Πανεπιστημίου του Λβιβ