约翰·冯·诺依曼1930年12月28日生于匈牙利布达佩斯一个殷实的犹太人家庭里。他的父亲曾受匈牙利国王弗朗兹·约瑟夫的册封，获得低等贵族称号。
在布达佩斯，当时是数学界人才辈出的时代，冯·诺依曼与西拉德（1898年）、维格纳（1902年）和特勒（1908年）相比，仍然是他们中间的佼佼者。关于他的童年，有不少传说。有的故事说他的记忆力十分惊人。他自幼爱好历史学，几乎过目成诵，终于成了拜占庭史的行家，还谙熟圣女贞德审讯的详情以及美国南北战争的细节。
有人曾说，他只要看过电话本的某一栏，即能谙记栏内的姓名、地址和电话号码。他不但机智过人，还富于幽默感，爱好双关语和俏皮的打油诗。大多数的传说都讲到他自童年起在吸收知识和解题方面具有惊人的速度。他6岁时能心算做八位数除法，8岁掌握微积分，12岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》的要义。
冯·诺依曼十几岁时曾得到一位叫L.拉兹的颇有才智的中学教师的教诲，不久以后，他成了M.法格蒂和L.法杰尔的弟子。L.法杰尔人称“许多匈牙利数学家的精神之父。”(www.xing528.com)
冯·诺依曼的父亲因考虑到经济上的原因，请人劝阻年方17岁的诺依曼不要成为数学家。后来父子俩达成协议，诺依曼便去攻读化学。1921～1925年，他先后在柏林和苏黎世学习化学。1926年诺依曼同时获得苏黎世化学工程文凭和布达佩斯数学博士证书。
冯·诺依曼20岁时发表的序数定义，现在已被普遍采用，他的博士论文也是关于集合论的；他的公理化方法，在这个主题方面，留下了不可磨灭的标记。他一生中始终对集合论和逻辑抱有很大的兴趣。尽管1931年哥德尔证明了“数学的无矛盾性是不可能证明的”，说明数学推理能力有局限性，然而这仅仅使诺依曼情绪有过短暂的波动。
他在柏林（1926～1929年）和汉堡（1929～1930年）当过无薪大学教授（报酬直接来自学生的学费）。在这段时期，他离开了集合论，从事两个课题：量子理论和算子理论方面的工作。他被新的物理概念所激励，更广泛深入地进行无限维空间和算子的纯粹数学的研究。基本见解是希尔伯特空间中的向量几何和量子力学系统的态结构之间有着同样的形式性质。冯·诺依曼论述量于力学的著作（德文本），在1932年发表，它被译成法文，（1947年）、西班牙文（1949年）和英文（1955年）。至今，该文仍是这个主题的经典著作。诺贝尔奖金获得者E.维格纳，在一篇描述冯·诺依曼对量子力学所作贡献的讲演中说：量子力学方面的贡献，就足以“确保冯·诺依曼在当代理论物理领域中的特异地位。”
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