Biographie

Le père de Constantin Carathéodory, Stephanos Carathéodory, était un grec ottoman qui avait étudié le droit à Berlin puis a été secrétaire des ambassades ottomanes à Berlin, Stockholm et Vienne. Stephanos avait épousé Despina Petrocochino, issue d’une famille grecque d’hommes d’affaires installés à Marseille. Au moment de la naissance de Constantin, la famille était à Berlin puisque Stephanos y avait été nommé deux ans plus tôt Premier secrétaire de la Légation ottomane.
La famille Carathéodory a passé 1874-75 à Constantinople, où vivait le grand-père paternel de Constantin, alors que Stephanos était en congé. Puis en 1875, ils se rendirent à Bruxelles lorsque Stephanos y fut nommé ambassadeur ottoman. Loulia, la sœur cadette de Constantin, est née à Bruxelles. L’année 1895 a été tragique pour la famille puisque le grand-père paternel de Constantin est décédé cette année-là, mais bien plus tragiquement, la mère de Constantin, Despina, est décédée d’une pneumonie à Cannes. La grand-mère maternelle de Constantin se chargea d’élever Constantin et Loulia dans la maison de son père en Belgique. Ils employaient une femme de chambre allemande qui apprenait aux enfants à parler allemand. Constantin était déjà bilingue en français et en grec à cette époque.
Constantin a commencé sa scolarité formelle dans une école privée à Vanderstock en 1881. Il est parti après deux ans, puis a passé du temps avec son père lors d’une visite à Berlin, et a également passé les hivers de 1883-1884 et 1884-1885 sur la Riviera italienne. De retour à Bruxelles en 1885, il fréquente un lycée pendant un an où il commence à s’intéresser aux mathématiques. En 1886, il entre au lycée Athénée Royal d’Ixelles et y étudie jusqu’à l’obtention de son diplôme en 1891. Deux fois au cours de son séjour dans cette école, Constantin a remporté un prix en tant que meilleur étudiant en mathématiques de Belgique.
À ce stade, Carathéodory a commencé sa formation d’ingénieur militaire. Il fréquente l’École Militaire de Belgique d’octobre 1891 à mai 1895 et il étudie également à l’École d’Application de 1893 à 1896. En 1897, une guerre éclate entre la Turquie et la Grèce. Cela plaça Carathéodory dans une position difficile car il se rangeait du côté des Grecs, mais son père servait le gouvernement de l’Empire ottoman. Comme il était un ingénieur de formation, on lui a offert un emploi dans le service colonial britannique. Ce travail l’emmène en Égypte où il travaille à la construction du barrage d’Assiout jusqu’en avril 1900. Pendant les périodes où les travaux de construction ont dû s’arrêter en raison des inondations, il a étudié les mathématiques à partir de certains manuels qu’il avait avec lui, tels que le Cours d’Analyse de Jordan Ⓣ et le texte de Salmon sur la géométrie analytique des sections coniques. Il visita également la pyramide de Khéops et fit des mesures qu’il rédigea et publia en 1901. Il a également publié la même année un livre sur l’Égypte qui contenait une mine d’informations sur l’histoire et la géographie du pays.

Carathéodory entre à l’Université de Berlin en mai 1900 où Frobenius et Schwarz sont professeurs. Il assista aux conférences de Frobenius mais bénéficia surtout d’un colloque deux fois par mois organisé par Schwarz qui donnait des conférences sur ses œuvres rassemblées. Il est également devenu un ami proche de Fejér pendant son séjour à Berlin. Après avoir entendu d’excellents rapports de recherche en mathématiques à Göttingen, il décida d’y poursuivre ses études et s’inscrivit pour le semestre d’été de 1902. Carathéodory a en effet été impressionné par Göttingen, le décrivant comme le: –

… siège d’un congrès international de mathématiciens en session permanente.

Il a travaillé sur le calcul des variations et a été beaucoup influencé par Hilbert et Klein. Il a obtenu son doctorat en 1904 à l’Université de Göttingen pour sa thèse Über die diskontinuierlichen Lösungen in der Variationsrechnung which qu’il a soumise à Hermann Minkowski. Son examen oral a eu lieu le 13 juillet lorsqu’il a également été examiné dans ses matières subsidiaires de mathématiques appliquées et d’astronomie par Klein et Schwarzschild. Il est resté à Göttingen pour rédiger sa thèse d’habilitation Über die starken Maxima und Minima bei einfachen Integralen which qu’il a présentée le 5 mars 1905. Il enseigne ensuite comme Privatdozent à Göttingen jusqu’en 1908.
Carathéodory avait séjourné à Bruxelles avec son père Stephanos au cours de l’été 1907. Après quelques mois de détérioration de sa santé, Stephanos mourut à la fin de 1907. Study, à Bonn, avait proposé Carathéodory comme successeur de Furtwängler et, après mûre réflexion quant à savoir s’il devait quitter Göttingen, Carathéodory se rendit à Bonn où il devint Provatdozent le 1er avril 1908. À Bonn, il a collaboré à l’étude des problèmes isopérimétriques. Le 5 février 1909, il épouse Euphrosyne Carathéodory à Constantinople. En épousant Euphrosyne, qui était sa tante et de onze ans sa cadette, Carathéodory suivait une tradition familiale consistant à épouser des parents proches.
Après un an à Bonn, Carathéodory est nommé Professeur de mathématiques supérieures à l’Université Technique de Hanovre, devenant ainsi le successeur de Stäckel. Encore une fois, il ne fallut pas longtemps avant qu’il ne passe à autre chose et le 1er octobre 1910, il fut nommé à la Chaire de Mathématiques supérieures à l’Université technique de Breslau. Cette fois, il occupe la chaire pendant deux ans et demi avant d’être nommé professeur à Göttingen à partir du 1er avril 1913. Les années de la Première Guerre mondiale furent difficiles pour Carathéodory et sa famille. La plupart de ses collègues et étudiants ont servi dans l’armée et il a été isolé à Göttingen. La famine de 1917 frappe durement mais Carathéodory continue à donner des cours magistraux à l’université.

Après cinq ans à Göttingen, il est nommé à l’Université de Berlin en 1918, mais après y être resté un an, à la demande du gouvernement grec, il met fin à son contrat avec Berlin le 31 décembre 1919 et se rend en Grèce pour entreprendre une nouvelle entreprise. À cette époque, Constantin et Euphrosyne ont deux enfants, Stephanos né à Hanovre le 7 novembre 1909 et Despina née le 13 octobre 1912. Carathéodory avait également accepté des postes éditoriaux sur les conseils de deux grandes revues de mathématiques, le Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo de 1909 et le Mathematische Annalen de 1914.
Le gouvernement grec avait demandé à Carathéodory d’établir une deuxième université à Smyrne. Cependant, il a également besoin d’un poste universitaire, il a donc été nommé Professeur de Géométrie Analytique et Supérieure à l’Université d’Athènes le 2 juin 1920. Le 14 juillet, le gouvernement grec a publié un projet de loi créant une Université grecque à Smyrne et bientôt d’autres ont été nommés à l’assistance Carathéodory. Le 28 juillet, Carathéodory a été officiellement nommé organisateur de l’Université Ionienne de Smyrne et également Professeur de mathématiques à la nouvelle université. Dans la seconde moitié de 1921, il voyagea beaucoup à travers l’Europe pour acheter des livres et du matériel pour la nouvelle université. Les Turcs ont attaqué Smyrne en septembre 1922 et l’ouverture prévue de l’université en octobre de la même année est donc devenue impossible. Carathéodory put sauver la bibliothèque universitaire, qu’il avait tant travaillé à établir, et la plupart du matériel qu’il avait acheté pour les départements scientifiques, et s’enfuit à Athènes sur un cuirassé grec. Il a enseigné à Athènes à l’Université Nationale et à l’Université Technique nationale jusqu’en 1924, date à laquelle il a déménagé à Munich pour occuper la chaire laissée vacante lorsque Lindemann a pris sa retraite.
En 1928, Carathéodory est devenu le premier conférencier invité de l’American Mathematical Society. Il s’est rendu aux États-Unis avec sa femme en janvier et après une tournée de conférences et du temps passé comme professeur invité à Harvard, est retourné à Munich en septembre. L’année suivante, il reçoit une offre de poste de l’université de Stanford et y est en fait nommé en septembre 1929. Cependant, il semble n’avoir utilisé cette offre que pour obtenir de Munich un meilleur salaire et de meilleures conditions, ce qu’il a réussi à faire.
Le 30 janvier 1933, le parti national-socialiste dirigé par Hitler arrive au pouvoir en Allemagne :-

Carathéodory pouvait difficilement concevoir comment cela pouvait se produire dans un pays avec les traditions culturelles de l’Allemagne. Il avait d’abord tendance à considérer le régime hitlérien avec un mépris un peu trop confiant, alors que plus tard, lorsque Hitler a accédé au pouvoir absolu, il était incapable de résister. Son comportement à l’époque nazie était, en fait, identique à celui du… des bourgeois instruits qui, malgré leurs origines humanistes, dans leur écrasante majorité se sont abstenus de toute opposition à la dictature hitlérienne, et en particulier à la guerre d’Hitler, et ont ainsi dramatiquement échoué à exercer leur responsabilité historique envers l’Allemagne et l’humanité dans son ensemble.

Carathéodory a continué à occuper son poste à Munich jusqu’à sa retraite en août 1938. Cependant, il a certainement entrepris de nombreuses tâches qui l’ont amené ailleurs. En particulier, il a continué à travailler à la réorganisation des universités grecques, en particulier au cours des années 1930-32, dans le but d’intégrer la Grèce sur le plan académique en Europe. En 1936-37, il effectue une autre visite aux États-Unis, donnant une conférence à la réunion de l’American Mathematical Society pour commémorer le tricentenaire de l’Université Harvard le 31 août 1936, puis passant le semestre d’hiver à l’Université du Wisconsin en tant que professeur Carl Schurz Memorial.
La Seconde Guerre mondiale fut une période difficile pour Carathéodory. Georgiadou écrit : –

… pendant la Seconde Guerre mondiale, il a participé aux procédures de l’Académie bavaroise des Sciences. Il ne s’est pas impliqué dans le mouvement pour le national-socialisme, mais il a eu des liens avec des membres du parti nazi. Il n’a jamais ouvertement mentionné l’holocauste ou les crimes nazis contre la Grèce. … gardé le silence face à des crimes qui violaient toute idée de décence humaine, acceptait l’autorité d’un État illégal, faisait ses compromis et se soumettait à l’expulsion des Juifs des institutions scientifiques… Cependant, il a pris grand soin de rétablir les mathématiques en tant que discipline académique en Allemagne après la guerre et de contribuer ainsi à la réintégration de ce pays dans la communauté des nations civilisées.

Carathéodory a apporté des contributions significatives au calcul des variations, à la théorie de la mesure des ensembles de points et à la théorie des fonctions d’une variable réelle. Il a ajouté des résultats importants à la relation entre les équations aux dérivées partielles du premier ordre et le calcul des variations. Il a apporté des résultats importants à la théorie des fonctions de plusieurs variables. Il a examiné les représentations conformes de régions simplement connectées et il a développé une théorie de la correspondance des limites. Il a également apporté des contributions en thermodynamique, en théorie spéciale de la relativité, en mécanique et en optique géométrique.
Carathéodory a écrit de nombreux beaux livres dont des Conférences sur les Fonctions Réelles (1918), la représentation conforme (1932), le Calcul des Variations et des Équations aux Dérivées Partielles (1935), L’Optique Géométrique (1937), les fonctions réelles Vol. 1: Numbers, Point sets, Functions (1939) et Funktionentheorie, un ouvrage en 2 volumes publié en 1950.
On peut se demander pourquoi il n’y a pas de fonctions réelles Vol. 2 dans cette liste. En fait, Carathéodory a écrit le deuxième volume de cet ouvrage mais il a été détruit chez l’éditeur Teubner lors du bombardement de Leipzig en 1943.
Perron, écrivant en 1952, remarque que Carathéodory : –

… n’avait pas publié beaucoup de ses idées; ils aboutissent à d’autres travaux, en particulier ceux des nombreux étudiants qu’il a initiés à l’esprit et aux méthodes de la recherche scientifique et qui occupent en partie eux-mêmes des chaires universitaires aujourd’hui.

Il a dirigé deux doctorants à Göttingen (Hans Rademacher et Paul Finsler), un à Berlin et 17 à Munich.