Stanisław Saks
Urodzony 30 XII 1897 w Kaliszu. Studia na UW (od 1915), doktorat tamże (1922), asystent na Politechnice Warszawskiej (1921–1939), habilitacja na UW (1926), docent prywatny tamże (do 1939). Pobyt naukowy w USA, gł. w Brown University, na stypendium Rockefellera (1931/1932). Profesor na ukraińskim uniwersytecie we Lwowie (1940–1941).
Matematyk; prace gł. z zakresu teorii funkcji zmiennej rzeczywistej i zmiennej zespolonej, teorii całki, analizy funkcjonalnej; do literatury przedmiotu przeszły tzw. rozkłady Saksa, własność Banacha-Saksa oraz twierdzenie Vitaliego-Hahna-Saksa.
W latach 1919–1921 służył w Wojsku Polskim, brał udział w III powstaniu śląskim.
Członek TNW (1932), Towarzystwa Naukowego we Lwowie (1937). Publikował w „Fundamenta Mathematicae” i w „Studia Mathematica”, a także m.in. w amerykańskim „Annales of Mathematics”.
Walczył w kampanii wrześniowej 1939, później przebywał we Lwowie. Po zajęciu miasta przez Niemców wrócił do Warszawy.
Aresztowany i zamordowany przez gestapo 23 XI 1942 w Warszawie.
Sur l’homeomorphie des variétés a deux dimensions, „Fundamentha Mathematicae” 1924, t. V; Zarys teorii całki, Warszawa 1930; Funkcje analityczne (współaut. A. Zygmund), Warszawa 1938.
A. Zygmund, Stanisław Saks (1987–1942), „Wiadomości Matematyczne” 1982, t. XXIV, nr 2, s. 145–156; M. Przeniosło, Matematycy polscy w dwudziestoleciu międzywojennym. Studium historyczne, Kielce 2011, s. 114–115.
Stanisław Saks urodził się 30 grudnia 1897 roku w Kaliszu, w rodzinie żydowskiej Filipa i Emmy z Bosaków (wg innych źródeł, Anny z Łabędziów). Naukę szkolną rozpoczął w 1905 roku, ale w roku 1907 rodzina przeniosła się do Warszawy, która odtąd stała się jego miastem. W Warszawie młody Stanisław poszedł do polskiej szkoły Michała Kreczmara, znanej z atmosfery patriotycznej i wrażliwości na problemy społeczne. Tam nasiąkł ideami socjalistycznymi i choć na politykę czasu nie miał, był członkiem najpierw Związku Niezależnej Młodzieży Socjalistycznej, a potem PPS i pisywał artykuły (pod pseudonimem Zygfryd) do „Robotnika”. Maturę zdał w 1915 roku, kiedy Rosjanie opuszczali Warszawę, ewakuując uniwersytet rosyjski. Na to miejsce parę miesięcy później został uruchomiony uniwersytet polski i Stanisław rozpoczął na nim studia matematyczne, gdzie znalazł się pod wpływem Stefana Mazurkiewicza. Zainteresowania kierowały go w stronę analizy, ale po mistrzu odziedziczył wrażliwość na aspekty topologiczne zagadnień i znajomość metod teoriomnogościowych.
Lata 1919–1921 były okresem przerwy w studiach Stanisława Saksa. Wypełniła mu je służba w Wojsku Polskim i udział w III powstaniu śląskim, za co otrzymał Krzyż Walecznych. Wrócił na studia na UW i w 1922 roku uzyskał doktorat na podstawie rozprawy1, której promotorem był Mazurkiewicz. Zmienił wyznanie, najpierw na rzymsko-katolickie, a w 1925 roku na ewangelicko-reformowane. W tym też czasie ożenił się z Zofią z Korzeniowskich (mieli syna Marka).
Jeszcze przed ukończeniem studiów Saks został asystentem przy katedrze matematyki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Warszawskiej, które to stanowisko zajmował do 1939 roku. Habilitował się w 1926 roku na UW i od tej pory, jako docent prywatny przy II Katedrze Matematyki Wydziału Matematyczno-Przyrodniczego UW, miał na tym wydziale wykłady zlecone z analizy i topologii – z roczną przerwą 1931/1932, którą spędził w Stanach Zjednoczonych na stypendium Rockefellera, głównie w Brown University (Rhode Island).
Pasją Saksa była matematyka i w latach międzywojennych jego talent rozwinął się w całej pełni. Na ukształtowanie się jego charakteru matematycznego wpłynęli liderzy szkoły warszawskiej Stefan Mazurkiewicz i Wacław Sierpiński, a także żywe środowisko matematyczne stolicy, pełne utalentowanej młodzieży, chętnie z sobą przebywającej i współpracującej. Wpływ miała także szkoła lwowska ze Stefanem Banachem i Hugonem Steinhausem na czele, w której dynamicznie rozwijała się analiza funkcjonalna, a w szczególności teoria przestrzeni Banacha.
W połowie lat 20. Banach i Steinhaus posłali do „Fundamenta Mathematicae” pracę o tzw. zagęszczaniu osobliwości. Saks, który był jej recenzentem, znalazł zupełnie inny dowód tego twierdzenia, oparty na metodzie kategorii Baire’a. Autorzy, w przedmowie do opublikowanej wersji swojej pracy, stwierdzili: „czytając nasz rękopis, p. Saks zauważył, że dowody w §2 mogą być znacznie uproszczone. Zrezygnowaliśmy więc z naszego własnego tekstu, zastępując go tekstem Saksa. W ten sposób uniknęliśmy dość żmudnych rachunków”2. Nie oddaje to zasług ani istoty wkładu Saksa, wkład ten wydaje się bowiem jednym z najpiękniejszych jego wyników, a na pewno bardzo ważnym dla polskiej szkoły matematycznej, która z twierdzenia Baire’a o kategorii uczyniła niezwykle użyteczne narzędzie.
Głównym obszarem zainteresowań naukowych Saksa była jednak klasyczna analiza matematyczna, a przede wszystkim teoria całki. Saks swobodnie posługiwał się przy tym terminologią i metodami teorii mnogości, a że znał nadto lwowską teorię przestrzeni Banacha (z Banachem miał wspólną pracę), więc chociaż kwitnąca wtedy warszawska szkoła matematyczna analizą interesowała się mało, wiele prac Saksa ukazało się w „Fundamenta Mathematicae”, czołowym organie szkoły i najważniejszym wówczas polskim czasopiśmie matematycznym, a później także we lwowskim czasopiśmie „Studia Mathematica”. Dzisiaj jego prace są uważane za istotny składnik dorobku polskiej szkoły matematycznej lat międzywojennych.
Trudno o wynikach Saksa mówić dokładnie, powiedzmy więc tylko, że znacznie wzmocnił podstawowe twierdzenie Lebesgue’a o różniczkowaniu całki funkcji określonej w n-wymiarowej przestrzeni euklidesowej Rn, co otworzyło pole dla następców. Różniczkowalność całki ma odpowiednik w różniczkowalności pola powierzchni. Jak wykazał Leonida Tonelli, pole S powierzchni z =f(x,y), gdzie f jest funkcją ciągłą, określoną w prostokącie a ≤ x ≤ b, c ≤ y ≤ d, jest skończone wtedy i tylko wtedy, gdy funkcja f spełnia pewne warunki. Saks także i to twierdzenie znacznie wzmocnił [13].
Fakt, że krzywa y = f(x) o skończonej długości ma styczną prawie wszędzie, nasuwał naturalne pytanie, czy powierzchnia z = f(x,y) o skończonym polu ma powierzchnię styczną prawie wszędzie. Saks wykazał [13], że tak być nie musi, konstruując w kwadracie jednostkowym funkcję ciągłą z = f(x,y), która jest na każdym odcinku tego kwadratu absolutnie ciągła i ma tam wahanie absolutne < 1 (a więc pole tej powierzchni jest skończone), a mimo to płaszczyzna styczna nie istnieje w żadnym punkcie.
Obszernym rozdziałem analizy jest teoria pochodnych Ulisse Diniego. Pierwsze poważne w niej wyniki dał Arnaud Denjoy, który jednak ograniczał się do funkcji ciągłych. Te wyniki William Henry Young i Grace Chisholm Young rozciągnęli na funkcje mierzalne. Saks w pewnym sensie zamknął ten rozdział rozciągając wyniki Denjoya i innych na wszystkie funkcje.
Saks żywo interesował się też teorią funkcji podharmonicznych, gdzie ocierają się o siebie funkcje rzeczywiste i funkcje analityczne (por. jego artykuł monograficzny [27]). Głównym jego osiągnięciem w tej teorii było twierdzenie, że funkcje podharmoniczne mają prawie wszędzie to, co można nazwać uogólnionym laplasjanem, a więc coś w rodzaju drugiej pochodnej [49]. Istotne osiągnięcia Saks miał także w zakresie analizy funkcjonalnej. W pracy [26] (wspólnej z Banachem) zostało wykazane, że w przestrzeni Lp (1 < p < ∞) z każdego ciągu ograniczonego fn można wybrać podciąg fn k limesowalny w normie metodą pierwszych średnich. Własność ta, łącząca w prosty sposób zbieżność słabą i normę, pod nazwą własności Banacha-Saksa przyciągała potem uwagę wielu matematyków. Jeszcze większą rolę odegrał cykl prac [35], [36], [46], których znaczenie polegało nie tylko na uzyskanych tam wynikach (w tym twierdzenie Vitaliego-Hahna-Saksa, które stało się podstawowym narzędziem w badaniu niektórych klasycznych przestrzeni Banacha, a jego uogólnienie na przypadek miar wektorowych odgrywa zasadniczą rolę w badaniu tych miar), ale także na metodzie dowodowej: Saks pierwszy zastosował tutaj metodę kategorii Baire’a, która od tej chwili stała się w tym kontekście standardowa. A Władysław Orlicz wyróżnił „przestrzenie Saksa”: przestrzeń unormowana X nazywa się „przestrzenią Saksa”, jeśli istnieją na niej dwie normy i zbiór R elementów o pierwszej normie ≤ 1 z odległością d (x,y) równą różnicy w drugiej normie jest przestrzenią zupełną.
Swoje zainteresowania teorią całki Saks podsumował w monografii, opublikowanej najpierw po polsku, a potem i w innych językach3. Jak pisał pół wieku później Antoni Zygmund, monografia ta „pozostaje dziełem klasycznym i dotychczas niezastąpionym. Jest to rzecz rzadko spotykana, by książka w tej dziedzinie zachowała swą wartość przez tak długi czas”4.
Duże znaczenie miała także nieco późniejsza monografia Saksa, wspólna z Antonim Zygmundem5, która również miała wznowienia i przekłady, a służyła też długo.
Jak wspominał jego współpracownik i przyjaciel, „Saks był wyjątkowo utalentowanym wykładowcą. Precyzja, jasność i elegancja jego stylu były bardzo atrakcyjne i przyciągały słuchaczy, do czego należy dodać osobistą życzliwość przy organizowaniu pracy i współpracy naukowej studentów”6. Długa jest także lista matematyków, z którymi miał wspólne prace: Aleksander Rajchman, Antoni Zygmund (3 prace), Stefan Mazurkiewicz, Wacław Sierpiński, Stefan Banach (2 prace), Samuel Eilenberg i Jacob D. Tamarkin (z pobytu w Stanach).
Znakomite wyniki i wybitna rola w matematyce polskiej kwalifikowały Saksa do objęcia katedry uniwersyteckiej. Najpierw z wnioskiem o objęcie nieobsadzonej katedry wystąpił w 1932 roku Uniwersytet Stefana Batorego w Wilnie. Mimo wielokrotnego ponawiania wniosku, był on zbywany stwierdzeniem, że będzie rozpatrzony później. Analogiczny wniosek UW z 1936 roku pozostał bez odpowiedzi7. Na przeszkodzie awansowi stało zapewne jego pochodzenie, sympatie socjalistyczne, a może i to, że był masonem.
Dorobek naukowy Saksa obejmuje 49 artykułów i 2 monografie (nie licząc ich przekładów i wznowień)8. Był członkiem korespondentem Towarzystwa Naukowego Warszawskiego (1932) i członkiem przybranym Towarzystwa Naukowego we Lwowie (1937).
W 1939 roku Saks został zmobilizowany. Wziął udział w kampanii wrześniowej i wraz z wycofującym się wojskiem znalazł się we Lwowie. Tam pozostał i w latach 1940–1941 był profesorem w katedrze analizy Stefana Banacha na ukraińskim uniwersytecie. Po wkroczeniu Niemców do Lwowa w 1942 roku wrócił do Warszawy. Aresztowany w pociągu, zginął 23 listopada 1942 roku.
1S. Saks, Przyczynek do topologii powierzchni i obszarów płaskich. Fragmenty rozprawy zostały opublikowane w [4]. Ten i inne numery w tekście biogramu odnoszą się do Bibliografii Stanisława Saksa, opublikowanej w „Wiadomościach Matematycznych” 1982, t. XXIV, nr 2, s. 158–160.
2S. Banach., H. Steinhaus, Sur le principe de condensation de singularités, „Fundamenta Mathematicae” 1927, t. IX, s. 50–61 (przedruk w: S. Banach, Oeuvres, vol. II: Travaux sur l’analyse fonctionelle, Warszawa 1979 oraz H. Steinhaus, Selected papers, Warszawa 1985).
3S. Saks, Zarys teorii całki, Warszawa 1930 (wersja francuska: Theorie de l’integrale, Warszawa 1933; wersja angielska: Theory of Integral, Warszawa 1937; II wyd.: New York b. d.).
4A. Zygmund, Stanisław Saks (1897–1942), „Wiadomości Matematyczne” 1982, t. XXIV, nr 2, s. 149.
5S. Saks, A. Zygmund, Funkcje analityczne, Warszawa 1939 (oraz późniejsze wydania polskie, francuskie i angielskie, w tym Analytic Functions, III wyd., Amsterdam 1971).
6A. Zygmund, op. cit., s. 148–149.
7Więcej na ten temat pisze M. Przeniosło, Matematycy polscy w dwudziestoleciu międzywojennym. Studium historyczne, Kielce 2011, s. 114–115.
8Por. „Wiadomości Matematyczne” 1982, t. XXIV, nr 2, w tym cytowany wyżej artykuł A. Zygmunda, a także artykuł stamtąd P. Wojtaszczyka, O pracach S. Saksa z analizy funkcjonalnej, s. 156–168 oraz Bibliografia Stanisława Saksa (opracowana przez P. Wojtaszczyka), s. 158–160.