公元1000年左右的西方数学家
1832年5月30日上午,一名年轻男子在巴黎格拉泽湖附近昏迷不醒。路过的农民判断他在一次决斗后受枪伤严重,于是将这个不知名的年轻人送往医院。第二天早上十点他就去世了。数学史上最年轻最有创造力的头脑停止了思考。人们说他的去世延缓了数学发展几十年。这个年轻人就是伽罗瓦,死时还不到21岁。
伽罗瓦出生在离巴黎不远的一个小镇上。他的父亲是学校的校长,并担任市长多年。家庭的影响让伽罗瓦总是勇敢无畏。1823年,12岁的伽罗瓦离开父母去巴黎留学。他不满足于枯燥的课堂灌输,自己去找最难的数学原研。一些老师也帮了他很多。老师们对他的评价是“只适合在数学前沿领域工作”。
1828年,17岁的伽罗瓦开始研究方程理论,创立了“置换群”的概念和方法,解决了几百年来令人头疼的方程求解问题。伽罗瓦最重要的成就是他提出了“群”的概念,用群论改变了数学的整个面貌。1829年5月,伽罗瓦写下了自己的成果,并提交给法国科学院,但这一杰作伴随着一系列的打击和不幸。先是父亲因为不堪忍受神父的诽谤而自杀,然后因为答辩简单深奥而未能进入著名的巴黎理工学校,令考官不满。至于他的论文,认为新概念太多,太简略,需要重写;有详细推导的第二稿因审稿人因病去世而缺失;6月提交的第三篇论文1831因审稿人不能完全理解而被拒绝。
年轻的伽罗瓦一方面追求数学的真知,另一方面致力于追求社会正义的事业。1831年法国“七月革命”中,伽罗瓦作为师范大学新生,带领群众上街抗议国王专制统治,不幸被捕。在狱中,他染上了霍乱。即使在如此恶劣的条件下,伽罗瓦出狱后仍继续他的数学研究,并写了一篇论文发表。出狱后不久,因为卷入一场无聊的“爱情”纠葛,死于一场决斗。
伽罗瓦于16年去世后,他的60页手稿出版,他的名字传遍了科学界。
几何学之父——欧几里德
我们现在研究的几何学是古希腊数学家欧几里德(公元前330年-公元前275年)创立的。他在公元前300年写的《几何原本》,2000多年来一直被视为学习几何的标准教科书,因此欧几里得被称为几何之父。
欧几里德出生于雅典,接受了希腊古典数学和各种科学文化,30岁成为著名学者。应埃及国王的邀请,他留在亚历山大,教学和做研究。
古希腊的数学研究历史非常悠久,也出现过一些关于几何的著作,但都是论述某一方面,内容不够系统。欧几里德收集了前人的成果,采用了前所未有的独特的写法,首先提出了定义、公理和公设,然后从简单到复杂证明了一系列定理,讨论了平面图形和立体图形,也讨论了整数、分数、比例等。,终于完成了杰作《几何原本》。
原作出版后,其手稿流传了1800多年。1482印刷出版后,再版约1000次,还被翻译成世界各大语种。13世纪传入中国,不久失传。前六卷在1607重译,后九卷在1857重译。
欧几里得擅长用简单的方法解决复杂的问题。他在人的身材正好等于高度的那一瞬间,测出了金字塔影子的长度,解决了当时无人能解决的金字塔高度的大问题。他说:“这时,塔影的长度就是金字塔的高度。”
欧几里得是一位温和而诚实的教育家。欧几里德也是一位严谨的学者。他反对学习上的投机取巧和追求名利,反对投机取巧和急功近利的作风。虽然欧几里得简化了他的几何,但国王(托勒密)还是不明白,想找到一条学习几何的捷径。欧几里德说:“在几何学中,每个人只能走一条路,没有为国王铺就的路。”这句话成为了流传千古的学习格言。有一次,他的一个学生问他,学几何有什么好处?他幽默地对仆人说:“给他三个硬币,因为他想从学习中得到真正的好处。”
逆境中成长起来的女数学家诺德
1933 65438+10月,希特勒一上台就颁布了第一个法令,把犹太人比作“恶魔”,叫嚣要粉碎“恶魔的权利”。不久,哥廷根大学接到命令,辞退所有从事教育工作的纯犹太血统的人。被开除的学者中,有一位女性,名叫爱米·诺德(a . e . no ether 1882-1935),5l岁,在这所大学当教授。她主持的讲座被迫停止,连她微薄的工资也取消了。这位在学术上有所成就的女性在困难面前很冷静,因为她一生都在逆境中度过。
诺德生长在一个犹太数学教授的家庭,从小就喜欢数学。1903年,21岁的诺德考上了哥廷根大学,在那里听了克莱因、希尔伯特、闵可夫斯基等人的讲座,与数学结下了不解之缘。她在学生时代就发表了几篇高质量的论文,25岁就成为世界上为数不多的数学女博士。
Nord在微分不等式、环和理想子群的研究方面做出了突出的贡献。但由于当时女性地位低下,她连讲师都算不上。在大数学家希尔伯特的大力支持下,诺德从希尔伯特的“私人讲师”成为哥廷根大学第一位女性讲师。接下来,由于她卓越的科研成就和希尔伯特的推荐,她获得了“编外副教授”的资格,虽然她比很多人都优秀。
诺德热爱数学教育,善于启发学生思考。她一生未婚,但“孩子”很多。她与学生交往密切,和蔼可亲。人们亲切地称她身边的学生为“诺德的孩子”。中国数学家曾炯就是诺德的“子女”之一。
在希特勒的傲慢下,诺德被迫离开哥廷根大学,前往美国工作。在美国,她也受到学生的尊重和喜爱,还有她的“孩子们”。1938+0934年9月,美国设立了以诺德命名的博士后奖学金。不幸的是,诺德在美国工作不到两年就因手术去世,享年53岁。很多数学界的同事都深感痛心。爱因斯坦在《纽约时报》上发表悼词说,“根据权威数学家的判断,诺德女士是女性接受高等教育以来最重要的创造性数学天才。”
拉格朗日
拉格朗日(约瑟夫·路易斯·拉格朗日1735 ~ 1813)
法国机械师和数学家。1736年10月25日出生于意大利都灵,2003年4月30日逝世于巴黎。
拉格朗日20岁前在都灵炮兵学校教数学。1756当选柏林科学院外籍院士。1766年赴柏林科学院接替l .欧拉担任物理数学系主任,直至1787年离开柏林定居巴黎。1789年法国大革命后,从事公制改革,任法国经度局成员,教授课程。巴黎理工学校成立于1795。与其创始人G·加斯帕尔·蒙日(1746~1818)一起担任主要数学老师。他被拿破仑任命为参议员,并被封为伯爵。他死后,被安葬在巴黎的先贤祠。
拉格朗日是分析力学的创始人。在《分析力学》(1788)一书中,他吸收和发展了欧拉和达朗贝尔的研究成果,应用数学分析解决了质点和质点系(包括刚体和流体)的力学问题。
拉格朗日继欧拉之后研究了理想流体运动的方程,首次提出了速度势和流函数的概念,成为流体无旋运动理论的基础。在分析力学中,他从动力学的一般方程推导出流体运动方程,以流体质点为重点,从头到尾描述每个流体质点的运动过程。这种方法现在称为拉格朗日方法,以区别于侧重于空间点的欧拉方法,但实际上这种方法也被欧拉应用过。从1764到1778,他因为研究月球平移等天体力学,五次获得法国科学院奖。在数学上,拉格朗日是变分法的创始人之一;他对代数方程的研究对伽罗瓦群论的建立起了主导作用。
拉普拉斯(侯爵)
(皮埃尔·西蒙·拉普拉斯,法国数学家和天文学家,1749—1826)
拉普拉斯(1749 ~ 1827)是法国著名的数学家、力学家和天文学家。拉普拉斯是天体力学的主要创始人,天体演化化学的创始人之一,分析概率论的创始人,应用数学的先驱。他发表了270多篇关于天文学、数学和物理学的论文,共4006多页。其中最具代表性的专著是《天体力学》、《宇宙系统论》、《概率分析论》。1796年发表了《宇宙系统理论》。在该书的附录中,他独立提出了太阳系起源的星云学说;后来人们称之为“康德-拉普拉斯”星云理论。1799年,他的代表作《天体力学》前两卷出版,主要讨论行星运动、行星形状和潮汐。1802年,第三卷《微扰论》出版。1805年,第四卷出版,关于木星的四个卫星的运动和三体的特殊解决方案。第五卷出版于1825,补充前几卷内容。因为这部巨著的发表,拉普拉斯被誉为法国的牛顿。据说拿破仑看到这本书的时候,问拉普拉斯为什么没有在书中提到上帝。拉普拉斯明确回答:“陛下,我不需要那个假设”。
拉普拉斯小时候就显示了他在数学方面的天赋。当他在1767年到达巴黎时,他终于因为对力学原理的阐述而受到了J.LeR达朗贝尔的称赞,并被介绍到巴黎军事学校担任数学教授。1785年当选法国科学院院士。这一年,已经当了两年军考委员的拉普拉斯主持了一场从16名考生中选拔出1名考生的考试。这一次,选择的不是别人,正是大名鼎鼎的拿破仑·波拿巴。1817年当选法兰西学院院士,并担任其院长。拉普拉斯的研究领域非常广泛,涉及数学、天文、物理、化学等诸多课题。仅在数学方面,他就在行列式理论、位势理论、概率论等领域做出了重要贡献。拉普拉斯的研究成果大多收录在他的三部总结性巨著《宇宙系统论》(1796)、《天体力学》(1799-1825)中,共五卷,16卷,实际上是牛顿、克莱尔、欧拉、拉格朗日和他本人关于天文学的著作。由于拉普拉斯在科学上的重要成就,他被称为“法国的牛顿”。