Matematik Matyáš Lerch – vzpomínka po sto letech

Před sto lety, 3. srpna 1922 odešel navždy pozoruhodný český matematik Matyáš Lerch (1860-1922). Vydal asi 250 článků, z nichž přibližně padesát bylo věnováno teorii čísel. Mezi jeho oblíbená témata v teorii čísel patřily binární kvadratické formy, kvadratické zbytky, Fermatovy kvocienty. Také je známá Lerchova zeta-funkce jako zobecnění Riemannovy zeta-funkce. Tento příspěvek k analytické teorii čísel byl vydán
v časopise Acta Mathematica v roce 1887.
Je také dobře známý pro své práce v analýze. Studoval nekonečné řady a např. gama funkci, tj. zobecnění faktoriálu pro komplexní čísla, podobně jako další speciální funkce. Věnoval se eliptickým funkcím a integrálním rovnicím. Význam jeho práce spočívá často spíše v metodách, které zavedl, než v samotných konkrétních výsledcích. Zavedl pomocný parametr pro meromorfní funkce. Zabýval se také principem nejrychlejší konvergence řady. Dnes je připomínán pro své řešení integrálních rovnic a pro "Lerchův vzorec", který slouží k derivaci Kummerova trigonometrického rozvoje funkce log G(v) log G(v).
V roce 1900 Lerch získal Velkou cenu Pařížské akademie věd za práci na teorii čísel. Byla to velká čest pro každého matematika, ale ještě větší úspěch pro matematika působícího mimo Francii. V roce 1907 se stal čestným členem Jednoty českých matematiků a v roce 1909 byl oceněn čestným doktorátem české Karlo-Ferdinandovy univerzity v Praze. Dnes je poctěn také tím, že je po něm pojmenováno gymnázium v Brně a základní škola a ulice v Sušici.

Jeho dětství a mládí nebylo jednoduché. Matyáš Lerch se narodil 20. února 1860 v Milínově (dnes součást obce Hlavňovice v blízkosti Sušice) v rodině drobného zemědělce. V šesti letech údajně spadl z půdy a zranil si levou nohu. Zůstal ochrnutý tak, že se pohyboval s pomocí berlí. Do obecné školy v Sušici začal chodit až v devíti letech po přestěhování rodiny do Sušice. Brzy se však projevil jeho talent.

Po skončení měšťanské školy pracoval krátkou dobu v Scheinostově továrně (výroba zápalek, víček na sklenky s hořčicí apod.) jako úředník. Přestože byla úřednická kariéra lákavá, rozhodl pokračovat v dalším studiu. V pátém ročníku reálného gymnázia v Plzni se dostal do sporu s katechetou, tak přestoupil na reálku v Rakovníku, kde ve dvaceti letech odmaturoval. Už během středoškolského studia se Lerch věnoval matematice. Samostatně studoval dostupné učebnice a dokazoval tvrzení v nich obsažená.

Po prázdninách 1880 nastoupil na c. a k. české vysoké škole technické v Praze jako řádný posluchač stavebního inženýrství. Poslouchal přednášky Eduarda Weyra a chodil na univerzitní přednášky Františka Josefa Studničky. Chtěl se stát učitelem. Po absolvování techniky chtěl složit učitelskou zkoušku, ale zjistil, že pro svou tělesnou vadu nesplňuje zdravotní podmínky potřebné pro učitele, proto studia zanechal a přestoupil na univerzitu, kde se plně věnoval matematice pod vedením Františka Josefa Studničky.
V roce 1884 předložil Královské české společnosti nauk Příspěvek k nauce o množinách bodů v rovině inspirovaný pracemi Georga Cantora. Je to vůbec první česky psaný článek z teorie množin.
Získal stipendium 800 zlatých, a tak na jeden rok odjel studovat do Berlína ke Karlu Weierstrassovi. Mezi svými spolužáky zmiňoval i Sofii Kovalevskou.
Po návratu z Berlína v roce 1886 se stal soukromým docentem c. a k. české vysoké školy technické v Praze a krátce nato i mimořádným členem Královské české společnosti nauk. Během této doby vedl rozsáhlou publikační činnost, která mu zajistila evropský věhlas. Soukromým docentem mohl být jen deset let, a tak v roce 1896 začal řešit existenční problémy. Živil se dokonce jako pojišťovací matematik zemské pojišťovny fondu císaře Františka Josefa I.

V Čechách ani v Rakousku se pro něj nenašlo vhodné univerzitní profesorské místo, proto v roce 1896 na přímluvu francouzského matematika Charlese Hermita přijal profesuru ve švýcarském Freiburgu na právě založené univerzitě. Přednášel i vedl cvičení v německém i francouzském jazyce. V té době měl již 110 publikovaných článků v zahraničních i českých odborných časopisech.

Právě díky podpoře Charlese Hermita mu byla udělena Velká cena Pařížské akademie věd.
Na členství v Akademii kandidoval společně s matematiky Dedekindem, Gordanem, Davidem Hilbertem a Emmy Noether. Hermite a Lerch se setkali i osobně v srpnu 1893 a na podzim 1896.

Za rok po příjezdu do Švýcarska za ním přijela jeho čtrnáctiletá neteř, která mu vedla domácnost.
Aby ji zabezpečil, tak se s ní v roce 1921 oženil.
V roce 1899 Lerch absolvoval bolestivou operaci, při které mu byla narovnána noha, mohl odložit berle a chodit jen o holi.
Po deseti letech mu vypršela pracovní smlouva ve Freiburgu a shodou okolností se na c. a k. české technické vysoké škole Františka Josefa
v Brně uvolnila profesorská stolice. 8. října 1906 byl jmenován řádným profesorem na této škole.
Po vzniku Masarykovy univerzity v Brně 29. srpna 1920 byl jmenován jejím prvním profesorem matematiky. Za krátkou dobu působení měl Matyáš Lerch v Brně vynikající žáky, např. prof. Otakara Borůvku.

V rukopisu zůstaly v jeho pozůstalosti dvě učebnice. Matyáš Lerch zemřel o prázdninách 1922 v Sušici, když jeho cukrovkou oslabené tělo nezvládlo zápal plic způsobený koupáním Na Pátečku v Otavě v proudu nad jezem.
Více o něm najdete na stránce Mac Tutor Archive of History of Mathematics.

Matyáš Lerch (1860 - 1922) - Biography - MacTutor History of Mathematics (st-andrews.ac.uk)
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Lerch/

Alena Šolcová