Lothar Collatz (* 6. Juli 1910 in Arnsberg; † 26. September 1990 in Warna) war ein deutscher Mathematiker.
Das Abitur legte Collatz im März 1928 am Marienstiftsgymnasium in Stettin ab. In den Jahren von 1928 bis 1933 studierte er Mathematik und Physik an verschiedenen Universitäten in Deutschland (Greifswald, Berlin, München, Göttingen und wieder Berlin), wobei er Vorlesungen von Erhard Schmidt, Richard von Mises, David Hilbert, Erwin Schrödinger, Richard Courant und Constantin Carathéodory hörte.
Bei Mises und Schrödinger legte er 1933 die Staatsexamina in Mathematik bzw. Physik ab. Zwei Jahre später wurde er mit der Arbeit Das Differenzenverfahren mit höherer Approximation für lineare Differentialgleichungen bei Betreuer Alfred Klose und Zweitgutachter Erhard Schmidt promoviert. Richard von Mises, der ihn eigentlich betreut hatte, musste wegen der Machtergreifung durch die Nationalsozialisten Deutschland verlassen.
Im November 1933 trat Collatz der SA bei und am 6. Mai 1935 dem NS-Dozentenbund. Am 3. September 1937 beantragte er die Aufnahme in die NSDAP und wurde rückwirkend zum 1. Mai desselben Jahres aufgenommen (Mitgliedsnummer 5.057.225).
Nach dem Staatsexamen war Collatz Assistent an der Universität in Berlin, um dann 1935 an die TH Karlsruhe zu wechseln und bei Theodor Pöschl und Wilhelm Quade am Institut für Technische Mechanik zu arbeiten. Dort erlangte er 1937 die Habilitation. Von Mitte Februar bis Ende März 1937 nahm Collatz an einem Dozentenlager des NSDDB auf Schloss Tännich in Thüringen teil. Ab 1938 wirkte er als Privatdozent in Karlsruhe, um 1943 einem Ruf der TH Hannover als Professor für Mathematik zu folgen. In den Kriegsjahren war er außerdem in Darmstadt bei Alwin Walther am dortigen Institut für Praktische Mathematik beschäftigt und wirkte am Raketenprogramm mit.
Nach Kriegsende war Collatz ab 1952 bis 1990 als Professor für angewandte Mathematik an der Universität Hamburg tätig, wo er 1953 das Institut für Angewandte Mathematik gründete und in der Zeit seines Wirkens in Hamburg international große Anerkennung erfuhr. Nach seiner Emeritierung 1978 war er als Vortragender und Diskussionsleiter auf mathematischen Tagungen allgegenwärtig. Er starb 1990 während einer Konferenz in der bulgarischen Hafenstadt Warna.
Seit 1940 war Collatz mit Martha Togny verheiratet.
Lange Jahre redigierte er anonym die beliebten „Logeleien“ der Wochenzeitung „Die Zeit“. Zu seinen Doktoranden gehörten die Professoren Werner Krabs, Frank Natterer, Karl-Peter Hadeler, Johann Schröder, Wolfgang Wetterling, Ludwig Elsner, Burkhard Monien, Klaus Glashoff, Claus Peter Ortlieb, Günter Bertram, Julius Albrecht und Werner Uhlmann.
Ihm zu Ehren wird der Collatz-Preis vergeben.
Von seinem Wirken als Mathematiker ist allgemein das 1937 veröffentlichte Collatz-Problem bekannt, das bis heute ungelöst ist. Ansonsten hat er sich als ein bedeutender Vertreter der angewandten Mathematik für den Bereich der numerischen Mathematik große Anerkennung erworben.
Bedeutende Untersuchungen führte er auch auf dem Gebiet der Funktionalanalysis und der Theorie von Differential- und Integralgleichungen durch. Begonnen hatten seine Forschungen schon in den dreißiger Jahren mit den Differenzenverfahren und ihren Fehlerabschätzungen. Dabei befasste er sich auch mit Differenzenverfahren höherer Approximationen.
Es folgten Arbeiten zur Abschätzung von Eigenwerten von Matrizen und Differentialgleichungen. Er untersuchte u. a. die Struktur geometrischer Ornamente, periodische Splinefunktionen, Bifurkationen und die Spektren von Graphen.
Er veröffentlichte mehrere Standardwerke zur numerischen Mathematik, die auch übersetzt wurden.
Das Differenzenverfahren mit höherer Approximation für lineare Differentialgleichungen (= Schriften des mathematischen Seminars und des Instituts für angewandte Mathematik der Universität Berlin – Band 3/Heft 1), Leipzig 1935
Eigenwertprobleme und ihre numerische Behandlung. Leipzig 1945
Eigenwertaufgaben mit technischen Anwendungen. Leipzig 1949, 1963
Numerische Behandlung von Differentialgleichungen. Berlin 1951, 1955 (engl. 1966)
Differentialgleichungen für Ingenieure. Stuttgart 1960