品计算在内.由于他的杰出贡献,他赢得了法国政府所能给予的一切荣誉,也受到英国
、俄国、瑞典、匈牙利等国政府的奖赏.早在33岁那年,他就被选为法国科学院院士,1
906年当选为院长;1908年,他被选为法兰西学院院士,这是法国科学家所能得到的最高
荣誉.
庞加莱被认为是19世纪最后四分之一和本世纪初期的数学界的领袖人物,是对数学
和它的应用具有全面了解、能够雄观全局的最后一位大师.他的研究和贡献涉及数学的
各个分支,例如函数论、代数拓扑学、阿贝尔函数和代数几何学、数论、代数学、微分
方程、数学基础、非欧几何、渐近级数、概率论等,当代数学不少研究课题都溯源于他
的工作.
1.函数论.如果说18世纪是微分学的世纪,那么19世纪则是函数论的世纪.庞加莱
是因发明自守函数而使函数论的世纪大放异彩的,他本人也因此在数学界崭露头角.
所谓自守函数,就是在某些变换群的变换下保持不变的函数.自守函数是圆函数、
双曲函数、椭圆函数以及初等分析中其他函数的推广,它不仅对其他各种应用是重要的
,而且在微分方程理论中也扮演着主要的角色.
自守函数的名称今天已用于包括那些在变换群z′=(az+ b)/(cz+d)或这个群的某些
子群作用下的不变函数,其中a,b, c,d可以是实数或复数,而且ad-bc=1.此外,在
复平面的任何有限部分上,这个群完全是不连续的.更一般的自守函数则是为研究二阶
线性微分方
1880年以前,F.克莱因(Klein)在自守函数方面作了一些基本的工作,后来他在188
1年至1882年与庞加莱合作.庞加莱在受到I.L.富克斯(Fuchs)有关工作的吸引而注意
到这件事后,对这个课题已作了先行的工作.他以椭圆函数理论为指导,发明了一类新
的自守函数,即他所谓的富克斯函数,这是比椭圆函数更为普遍的一类自守函数.后来
,庞加莱把分式变换群扩充到复系数的情况,并考虑了这种群的几种类型,他把这种群
叫克莱因群.对这些克莱因群,庞加莱得到了新的自守函数,即在克莱因群变换下不变
的函数,庞加莱把它叫做克莱因函数.这些函数有类似于富克斯型函数的性质,但基本
域比圆要复杂.此后,庞加莱指出如何借助于克莱因函数表示仅有正则奇点的代数系数
的n阶线性方程的积分.这样,整个这类线性微分方程都可以用庞加莱的这些新的超越函
数来解了.
自守函数理论只是庞加莱对于解析函数论的许多贡献之一,他的每项贡献都是拓广
的理论的出发点.他在 1883年的一篇短文中首先研究整函数的格与其泰勒展开的系数或
者函数的绝对值的增长率之间的关系,它与皮卡(E.Picard)定理结合在一起,通过J.
阿达玛(Hadamard)和 E.波莱尔(Borel)的结果,导致了整函数和亚纯函数的庞大理论,
这个理论在80年之后仍然尚未研究完.
自守函数提供了具有某种奇点的解析函数的头一批例子,它们的奇点构成非稠密的
完备集或奇点的曲线.庞加莱给出另外一个一般方法构成这种类似的函数,即通过有理
函数的级数,这导致后来被波莱尔和A.当儒瓦(Denjoy)所提出的单演函数理论.代数曲
线的参考化定理也是自守函数论的一个结果,它促使庞加莱在1883年导出一般的“单值
化定理”,这等价于存在由任意连通、非紧致黎曼面到复平面或开圆盘的共形映射.
尤其是,庞加莱是多复变解析函数的创始人,这理论在他之前实际并不存在.他得
到的第一个结果是这样的定理:两个复变量的亚纯函数F是两个整函数的商.在1898年,
他针对“多重调和函数”对于任意多复变函数进行了深入的研究,并在阿贝尔函数论中
加以应用.他还在1907年指出了全新的问题,导出两个复变函数的“共形映射”概念的
推广,这就是现在众所周知的、给人以深刻印象的解析流形的萌芽.庞加莱也对多复变
函数的重积分的 “残数”概念给出满意的推广,这是在其他数学家早期对这个问题作了
多次尝试而揭示出严重困难之后进行的.多年后,他的思想在J.勒雷(Leray)的工作中
产生了完满的结果.
2.