數學(xué)家的故事(精選36篇)
很多偉大的數學(xué)家有一些傳奇的故事,如下是小編為大家整理的數學(xué)家的故事(精選36篇),希望能幫助到你。
分類(lèi)導航 | 古代 | 中國近現代 | 外國 |
【1】祖沖之 | 【5】梅文鼎 | 【9】賈憲 |
【2】趙爽 | 【6】徐光啟 | 【10】張邱建 |
【3】沈括 | 【7】張衡 | 【11】李善蘭 |
【4】秦九韶 | 【8】李冶 | 【12】楊輝 |
古代數學(xué)家的故事之祖沖之
祖沖之(429—500),中國南北朝時(shí)代南朝數學(xué)家、天文學(xué)家、物理學(xué)家。祖沖之的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個(gè)管理朝廷建筑的長(cháng)官。祖沖之長(cháng)在這樣的家庭里,從小就讀了不少書(shū),人家都稱(chēng)贊他是個(gè)博學(xué)的青年。他特別愛(ài)好研究數學(xué),也喜歡研究天文歷法,經(jīng)常觀(guān)測太陽(yáng)和星球運行的情況,并且做了詳細記錄。
宋孝武帝聽(tīng)到他的名氣,派他到一個(gè)專(zhuān)門(mén)研究學(xué)術(shù)的官署“華林學(xué)省”工作。他對做官并沒(méi)有興趣,但是在那里,可以更加專(zhuān)心研究數學(xué)、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,并且根據研究天文的結果來(lái)制定歷法。到了宋朝的時(shí)候,歷法已經(jīng)有很大進(jìn)步,但是祖沖之認為還不夠精確。他根據他長(cháng)期觀(guān)察的結果,創(chuàng )制出一部新的歷法,叫做“大明歷”(“大明”是宋孝武帝的年號)。這種歷法測定的每一回歸年(也就是兩年冬至點(diǎn)之間的時(shí)間)的天數,跟現代科學(xué)測定的相差只有五十秒;測定月亮環(huán)行一周的天數,跟現代科學(xué)測定的相差不到一秒,可見(jiàn)它的精確程度了。
公元462年,祖沖之請求宋孝武帝頒布新歷,孝武帝召集大臣商議。那時(shí)候,有一個(gè)皇帝寵幸的大臣戴法興出來(lái)反對,認為祖沖之擅自改變古歷,是離經(jīng)叛道的行為。祖沖之當場(chǎng)用他研究的數據回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說(shuō):“歷法是古人制定的,后代的人不應該改動(dòng)!弊鏇_之一點(diǎn)也不害怕。他嚴肅地說(shuō):“你如果有事實(shí)根據,就只管拿出來(lái)辯論。不要拿空話(huà)嚇唬人嘛!彼涡⑽涞巯霂椭鞣ㄅd,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個(gè)個(gè)被祖沖之駁倒了。但是宋孝武帝還是不肯頒布新歷。直到祖沖之死了十年之后,他創(chuàng )制的大明歷才得到推行。
盡管當時(shí)社會(huì )十分動(dòng)亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學(xué)。他更大的成就是在數學(xué)方面。他曾經(jīng)對古代數學(xué)著(zhù)作《九章算術(shù)》作了注釋?zhuān)志帉?xiě)一本《綴術(shù)》。他的.最杰出貢獻是求得相當精確的圓周率。經(jīng)過(guò)長(cháng)期的艱苦研究,他計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上最早把圓周率數值推算到七位數字以上的科學(xué)家。
祖沖之在科學(xué)發(fā)明上是個(gè)多面手,他造過(guò)一種指南車(chē),隨便車(chē)子怎樣轉彎,車(chē)上的銅人總是指著(zhù)南方;他又造過(guò)“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上試航過(guò),一天可以航行一百多里。他還利用水力轉動(dòng)石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
祖沖之晚年的時(shí)候,掌握宋朝禁衛軍的蕭道成滅了宋朝。
古代數學(xué)家的故事之趙爽
三國時(shí)期東吳的數學(xué)家。曾注《周髀算經(jīng)》,他所作的《周髀算經(jīng)注》中有一篇《勾股圓方圖注》全文五百余字,并附有數幅插圖(已失傳),這篇注文簡(jiǎn)練地總結了東漢時(shí)期勾股算術(shù)的重要成果,最早給出并證明了有關(guān)勾股弦三邊及其和、差關(guān)系的二十多個(gè)命題,他的證明主要是依據幾何圖形面積的換算關(guān)系。
趙爽還在《勾股圓方圖注》中推導出二次方程x2+ax=A(其中a>0,A>0)的'求根公式。
在《日高圖注》中利用幾何圖形面積關(guān)系,給出了'重差術(shù)'的證明。(漢代天文學(xué)家測量太陽(yáng)高、遠的方法稱(chēng)為重差術(shù))。
古代數學(xué)家的故事之沈括
沈括在我國北宋時(shí)代,有一位非常博學(xué)多才、成就顯著(zhù)的科學(xué)家,他就是沈括——我國歷史上最卓越的科學(xué)家之一。他精通天文、數學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、農學(xué)和醫學(xué);他還是卓越的工程師、出色的軍事家、外交家和政治家;同時(shí),他博學(xué)善文,對方志律歷、音樂(lè )、醫藥、卜算等無(wú)所不精。他晚年所著(zhù)的《夢(mèng)溪筆談》詳細記載了勞動(dòng)人民在科學(xué)技術(shù)方面的卓越貢獻和他自己的研究成果,反映了我國古代特別是北宋時(shí)期自然科學(xué)達到的輝煌成就!秹(mèng)溪筆談》不僅是我國古代的學(xué)術(shù)寶庫,而且在世界文化史上也有重要的地位!秹(mèng)溪筆談》是中國科學(xué)史上的坐標,是沈括一生社會(huì )和科學(xué)活動(dòng)的總結,內容極為豐富,包括天文、歷法、數學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、地質(zhì)、醫學(xué)、文學(xué)、史學(xué)、考古、音樂(lè )、藝術(shù)等共600余條。其中200來(lái)條屬于科學(xué)技術(shù)方面,記載了他的許多發(fā)明、發(fā)現和真知灼見(jiàn)。
沈括在數學(xué)方面也有精湛的研究。他從實(shí)際計算需要出發(fā),創(chuàng )立了“隙積術(shù)”和“會(huì )圓術(shù)”。沈括通過(guò)對酒店里堆起來(lái)的酒壇和壘起來(lái)的棋子等有空隙的堆體積的研究,提出了求它們的總數的正確方法,這就是“隙積術(shù)”,也就是二階等差級數的求和方法。沈括的研究,發(fā)展了自《九章算術(shù)》以來(lái)的.等差級數問(wèn)題,在我國古代數學(xué)史上開(kāi)辟了高階等差級數研究的方向。此外,沈括還從計算田畝出發(fā),考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關(guān)系,提出了我國數學(xué)史上第一個(gè)由弦和矢的長(cháng)度求弧長(cháng)的比較簡(jiǎn)單實(shí)用的近似公式,這就是“會(huì )圓術(shù)”。這一方法的創(chuàng )立,不僅促進(jìn)了平面幾何學(xué)的發(fā)展,而且在天文計算中也起了重要的作用,并為我國球面三角學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻。
古代數學(xué)家的故事之秦九韶
秦九韶,是我們耳熟能詳的數學(xué)家。然而,他的貢獻遠不止小學(xué)初中課本里那么簡(jiǎn)單。今天,在一個(gè)特殊的日子里,讓我們重新走近一個(gè)“年輕有為”的秦九韶。
1247年完成著(zhù)作《數書(shū)九章》,其中的大衍求一術(shù)(一次同余方程組問(wèn)題的解法,也就是現在所稱(chēng)的中國剩余定理)、三斜求積術(shù)和秦九韶算法(高次方程正根的數值求法)是有世界意義的.重要貢獻,表述了一種求解一元高次多項式方程的數值解的算法——正負開(kāi)方術(shù)。
當我們驚嘆于秦九韶的數學(xué)成就時(shí),殊不知,他還精研了星象、音律、詩(shī)詞、營(yíng)造之術(shù),就連弓、劍、營(yíng)造之術(shù)也有不淺的造詣!可以說(shuō),傳統“六藝”中除了禮,他基本占全了!
秦九韶18歲時(shí)就“在鄉里為義兵首”,確實(shí)是年少氣盛。他天資聰穎,興趣廣泛并且樂(lè )學(xué)好問(wèn)!其父擔任工部郎中(掌管營(yíng)建)和秘書(shū)省官員(掌管圖書(shū))這兩段時(shí)間,正給了他精研營(yíng)造之術(shù)還有涉獵各類(lèi)圖書(shū)的機會(huì )。除了閱讀豐富的典籍,他還去拜訪(fǎng)了天文歷法、建筑等方面的專(zhuān)家,并且有時(shí)還深入到一線(xiàn)工地,了解實(shí)際的施工情況;曾向著(zhù)名詞人李劉學(xué)習駢儷詩(shī)詞,并有一定的造詣。有意思的是,他的數學(xué)是向一位精通數學(xué)的隱士學(xué)習的。正是有了這種好奇心、興趣還有愛(ài)請教的珍貴品質(zhì),為秦九韶能在數學(xué)上有如此造詣打下了堅實(shí)的基礎!
古代數學(xué)家的故事之梅文鼎
歷法的制定和修改離不開(kāi)測算,歷理更需要用數學(xué)原理來(lái)闡明。梅文鼎為研究天文歷法的需要,對數學(xué)進(jìn)行了深入的研究,取得了重大成就。
梅文鼎的第一部數學(xué)著(zhù)作是《方程論》,撰成于康熙十一年(1672年)。當時(shí)正是楊光先“歷訟”失敗客死他鄉(1669年)后不久,西洋教士趾高氣揚,蔑視中國傳統文化。梅文鼎抓住“方程”這一“非西法所有”的中國傳統數學(xué)精華首先發(fā)論,來(lái)顯示中華數學(xué)的驕傲,是頗有愛(ài)國情懷的。他在書(shū)成后給數學(xué)家、桐城人方中通的書(shū)信中透露了這一思想。他說(shuō):“愚病西儒(指傳教士)排古算數,著(zhù)《方程論》,謂雖利氏(指利瑪竇)無(wú)以難!
但他對于西算卻能采取正確的態(tài)度,主張“去中西之見(jiàn),以平心觀(guān)理”。他在發(fā)掘整理中國古算的同時(shí),潛心研讀《幾何原本》等西算書(shū)籍,力求會(huì )通中西算法。他把所著(zhù)26種數學(xué)書(shū)統名之曰《中西算學(xué)通》,以此來(lái)實(shí)踐他的主張。
梅文鼎的《筆算》、《籌算》和《度算釋例》分別介紹西方的寫(xiě)算方法,納皮爾(N印沁r)算籌和伽利略(Galile。)比例規。他研究了正多面體和球體的互容關(guān)系,訂正了《測量全義》中個(gè)別資料的錯誤,獨立研究了他名之為“方燈”和“圓燈”的兩種半正多面體。他又引進(jìn)了球體內容等徑小球問(wèn)題,并指出其解法與正多面體和半正多面體構造的關(guān)系。他在《方圓冪積》中討論了球體與圓柱、球臺及球扇形等立體的關(guān)系。對于當時(shí)一般學(xué)人感到困難的三角學(xué),梅文鼎不但有《平三角舉要》和《弧三角舉要》介紹基本的性質(zhì)、定理和公式,而且有《塹堵測量》和《環(huán)中黍尺》這兩部分別借助多面體模型和投影法來(lái)闡述相關(guān)算法的優(yōu)秀作品。
《勾股舉隅》《勾股舉隅》為梅文鼎研究中國傳統勾股算術(shù)的.著(zhù)作,全書(shū)一卷,其中的主要成就,是對勾股定理的證明和對勾股算術(shù)算法的推廣。書(shū)中首列“和較名義”,其次以?xún)煞跋覍?shí)兼勾實(shí)股實(shí)圖”來(lái)說(shuō)明勾股定理,其論說(shuō)的根據是出入相補原理, 在內容上,本書(shū)大致上可分作兩部分,一為勾股算術(shù),另一主要為勾股測量。前者梅文鼎對其評價(jià)很高,他認為此式“乃立之根也。而其理皆具古圖(“古圖”指的即是趙爽注《周髀算經(jīng)中》之“勾股圓方圖”)中,學(xué)者所宜深玩。對此式的證明也是利用此圖來(lái)完成的。
“弦與勾股和求勾股用量法”一題中所用的尺規作圖之方法,與徐光啟《勾股義》中“勾股求容圓”來(lái)作比較,梅文鼎在尺規作圖的概念已相當正確,顯示梅文鼎對《幾何原本》有一定深度的了解。另外,從梅文鼎在測量問(wèn)題上所使用的出入相補法來(lái)看,其內容相當貼近楊輝乃至於劉徽的作法,有別於明末西方傳入的測量方法,梅文鼎的作法是采用傳統的勾股方法來(lái)解《幾何原本》前六卷的部分命題,其中,梅文鼎花了相當多的篇幅說(shuō)明“理分中末線(xiàn)”(即黃金比例),其曰:“幾何不言勾股,然其理并勾股也,故其最難者以勾股釋之則明。惟理分中末線(xiàn)似與勾股異源。今為游心立法之初,而仍出於勾股!庇纱,可見(jiàn)梅文鼎對傳統勾股術(shù)的重視。
梅文鼎在數學(xué)方面寫(xiě)了20多種著(zhù)作。將中西方的數學(xué)進(jìn)行了融會(huì )貫通,對清朝數學(xué)的發(fā)展起了推動(dòng)作用。逝世之后,后人將其歷法、數學(xué)著(zhù)述匯為《梅氏叢書(shū)輯要》(62卷)。
古代數學(xué)家的故事之徐光啟
徐光啟是明朝末年有名的科學(xué)家,他將番薯引進(jìn)中國,解決了當時(shí)的糧食產(chǎn)量問(wèn)題;在天文學(xué)上,他編篡了《崇禎歷書(shū)》,第一次精準解決了時(shí)刻換算的問(wèn)題;他極力主張多造西洋大炮,稱(chēng)得上是中國軍事技術(shù)史上提出火炮在戰爭中應用理論的第一人。但是你知道嗎?徐光啟更是中國歷史上一位偉大的數學(xué)家。
徐光啟從小愛(ài)讀書(shū),聰明好學(xué),十幾歲就考中了秀才。但是他卻一生坎坷,直到不惑之年才中進(jìn)士。后來(lái),一次科舉,他認識了歐洲來(lái)的傳教士利瑪竇,在利瑪竇這里,他聽(tīng)了很多從沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)、在古書(shū)上也沒(méi)有讀到過(guò)的科學(xué)知識,從此就愛(ài)上了西方科學(xué)。也是在和利瑪竇交往的過(guò)程中,徐光啟開(kāi)啟了一生傳奇的科學(xué)經(jīng)歷。
要說(shuō)數學(xué),徐光啟最重要的貢獻就在于《幾何原本》的翻譯。中國古代也有關(guān)于圖形關(guān)系變換的學(xué)說(shuō),但是被稱(chēng)作“形學(xué)”。而“幾何”的原意,也是一個(gè)虛詞,《短歌行》中就有兩句詩(shī),“對酒當歌,人生幾何”,也就是“多少”的意思。將這樣的“幾何”來(lái)作為度量長(cháng)短、數量的專(zhuān)有名詞,妙不可言。同時(shí),一系列數學(xué)相關(guān)的.名詞,比如“點(diǎn)、線(xiàn)、面、角”等,也隨之被創(chuàng )造出來(lái),并且流傳甚廣,被沿用至今。
《幾何原本》的意義,不只是數學(xué)上的,更重要的在于思想!稁缀卧尽匪淼倪壿嬐评矸椒,再加上科學(xué)實(shí)驗,是世界近代科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的重要前提?梢哉f(shuō),《幾何原本》譯本的出現,推動(dòng)了中國近現代科學(xué)思想的萌芽。就像徐光啟自己所說(shuō):“此書(shū)為益,能令學(xué)理者祛其浮氣,練其精心,學(xué)事者資其定法,發(fā)其巧思,故舉世無(wú)一人不當學(xué)!芫藭(shū)者,無(wú)一事不可精,好學(xué)此書(shū)者,無(wú)一事不可學(xué)!
而在他的《幾何原本雜議》中,還寫(xiě)有這么一句話(huà):“此書(shū)為用至今,在此時(shí)尤所急需,百年之后必人人習之”,數百年后的今天,幾何學(xué)已經(jīng)走入了中小學(xué)的課堂,徐光啟的高瞻遠矚令人驚嘆!
此外,徐光啟還詳細論述了中國數學(xué)在明代落后的原因,論述了數學(xué)應用的廣泛性及重要意義等,撰寫(xiě)了《勾股義》和《測量異同》兩書(shū)。在當時(shí),可謂是名副其實(shí)的大數學(xué)家。
之后,徐光啟對于科學(xué)越發(fā)有了興趣,他的科學(xué)研究也涉獵很多方面!稁缀卧尽贩g完成以后,徐光啟又同利瑪竇和另外一個(gè)傳教士熊三拔合作,翻譯了測量、水利等方面的科學(xué)著(zhù)作。徐光啟在利瑪竇那里學(xué)到了不少天文學(xué)方面的知識,他把中國古代歷法與西方的天文科學(xué)結合起來(lái),進(jìn)行了深刻的研究,得到了很大的提高。
父親病死那年,徐光啟回到上海奔喪守孝。這年江南遭遇了大水災,莊稼全被淹了。水退下去以后,他幫助老百姓從福建引來(lái)一批甘薯秧苗,要大家栽種,自己還在荒地上帶頭試種,結果收獲豐碩。他看甘薯不僅福建沿海能夠種植,上海也可以種植,于是就編了一本小冊子,介紹如何種植甘薯。后來(lái)甘薯的種植就從福建推廣到浙江一帶,又很快推廣到江淮流域,很大程度上緩解了當時(shí)中國的糧食問(wèn)題。
徐光啟不僅研究科學(xué),對國事也非常關(guān)心。對抗后金侵略時(shí),他自愿承擔訓練新兵的重任。但終因朝廷各部門(mén)的腐敗,壯志未酬。而后在國家危亡之時(shí),他又上奏朝廷,極力主張多造西洋大炮,卻仍然被排擠下來(lái)。
徐光啟辭官回鄉時(shí),已是年過(guò)花甲的老人。由于他本來(lái)就喜歡研究農業(yè)科學(xué),回鄉后,就在自家田里干農活,同時(shí)做些試驗,經(jīng)過(guò)長(cháng)期的研究記錄,寫(xiě)成了一部很有名的著(zhù)作,叫《農政全書(shū)》。
1633年,徐光啟病逝于任上,享年71歲。這位大器晚成的科學(xué)家,直到42歲考取進(jìn)士,才得以舒展身手,開(kāi)始科學(xué)研究,為富國強兵利民而努力。他的前半生是在科舉和教書(shū)中度過(guò),但是后半生卻實(shí)實(shí)在在地做出了卓越的貢獻。一位老者尚可用勤奮與堅毅造就自己,我輩年輕人,更當奮發(fā)圖強!
從這些古代數學(xué)家的身上,我們亦能看到青年人的使命與擔當,他們心系國家命運,努力鉆研科學(xué),力求將全部精力貢獻給自己的祖國。作為新時(shí)代的青年,我們也要學(xué)習他們的精神品質(zhì),努力學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識,培養專(zhuān)業(yè)技能,關(guān)心國家社會(huì )發(fā)展,關(guān)注科學(xué)進(jìn)步!
古代數學(xué)家的故事之張衡
《后漢書(shū)》提到,張衡曾寫(xiě)過(guò)一部《算罔論》。此書(shū)遲到唐代已經(jīng)失傳,以至唐代的章懷太子李賢懷疑張衡沒(méi)寫(xiě)過(guò)這部書(shū),而是因為《靈憲》是網(wǎng)絡(luò )天地而算之,故稱(chēng)《靈憲算罔論》。
從《九章算術(shù)·少廣》章第二十四題的劉徽注文中得知有所謂“張衡算”,因此,張衡寫(xiě)過(guò)一部數學(xué)著(zhù)作是應該肯定的。從劉徽的這篇注文中可以知道,張衡給立方體定名為質(zhì),給球體定名為渾。他研究過(guò)球的外切立方體積和內接立方體積,研究過(guò)球的體積,其中還定圓周率值為10的開(kāi)方,這個(gè)值比較粗略,但卻是中國第一個(gè)理論求得π的值。另外,如果按照錢(qián)寶琮對《靈憲》的?保骸埃ㄈ赵拢┢鋸疆斕熘芷甙偃种,地廣二百三十二分之一”,則當時(shí)π值等于730/232=3.1466,較10的.開(kāi)方有精密了。但錢(qián)寶琮所作的?彼坪跷幢囟挤蠌埡獾脑瓉(lái)數字。
古代數學(xué)家的故事之李冶
李冶(1192年—1279年),原名李治,字仁卿,自號敬齋,真定欒城(今河北省石家莊市欒城區)人。金元時(shí)期的數學(xué)家。金正大末進(jìn)士,辟知鈞州。
李冶在數學(xué)上的主要貢獻是天元術(shù)(設未知數并列方程的方法),用以研究直角三角形內切圓和旁切圓的性質(zhì)。與楊輝、秦九韶、朱世杰并稱(chēng)為“宋元數學(xué)四大家”。
和秦九韶一樣,李冶并不認為算學(xué)是“九九賤技”,認為“小數之假所以為大道所歸”,也就是說(shuō)“道”既來(lái)源于“小數”(技藝),又借“小數”而體現。他曾經(jīng)在《益古演段》序中說(shuō)過(guò):“安知軒隸之秘不于是乎始?”(誰(shuí)知道軒轅隸首得道的秘訣不是始于數學(xué)呢?)也許通過(guò)對數學(xué)這種“小數”的追求也可以達到“技進(jìn)乎道”的境界。
李冶對當時(shí)基于道教和理學(xué)的數學(xué)神秘主義不以為然。在《測圓海鏡》的序文中,李冶認為自然之數(數字)雖然不可窮盡但數學(xué)的道理(自然之理)是可以推導的',而數學(xué)的道理如同黑暗中的光亮一般,只要明白了道理,就可以明白數學(xué)的奧妙。
古代數學(xué)家的故事之賈憲
賈憲,北宋人,約于1050年左右完成《黃帝九章算經(jīng)細草》,原書(shū)佚失,但其主要內容被楊輝(約13世紀中)著(zhù)作所抄錄,因此傳世。楊輝《詳解九章算法》(1261)載有“開(kāi)方作法本源”圖,注明“賈憲用此術(shù)”。這就是著(zhù)名的“賈憲三角”,或稱(chēng)“楊輝三角”!对斀饩耪滤惴ā吠瑫r(shí)錄有賈憲進(jìn)行高次冪開(kāi)方的“增乘開(kāi)方法”。
賈憲的老師楚衍是北宋前期著(zhù)名的天文學(xué)家和數學(xué)家,“于《九章》《緝古》《綴術(shù)》《海島》諸算經(jīng)尤得其妙”。當時(shí)人王洙(997—1057)有記載:“世司天算,楚,為首。既老昏,有,子賈憲、朱吉著(zhù)名。憲今為左班殿直,吉隸太史。憲運算亦妙,有書(shū)傳于世!备鶕端问贰に囄闹尽酚涊d賈憲著(zhù)有《黃帝九章算經(jīng)細草》九卷,又據《明焦竑國史·藝文志》記載,著(zhù)有《算法斅古集》二卷[1]及《釋鎖》,可惜均已失傳。楊輝著(zhù)《詳解九章算法》(1261年)中曾引用賈憲的“開(kāi)方作法本源”圖(即指數為正整數的二項式展開(kāi)系數表,現稱(chēng)“楊輝三角形”)和“增乘開(kāi)方法”(求高次冪的正根法)。前者比帕斯卡(PascalBlaise,1623—1662)三角形早600年,后者比霍納(WilliamGeogeHorner,1786—1837)的方法(1819年)早770年。此外,“立成釋鎖開(kāi)方法”的給出,“勾股生變十三圖”的完善,以及“增乘方求廉法”的`創(chuàng )立,都表明賈憲對算法抽象化、程序化、機械化作出了重要貢獻。
古代數學(xué)家的故事之張邱建
張邱建,北魏清河(今邢臺市清河縣)人,約公元5世紀,著(zhù)名的數學(xué)家。他從小聰明好學(xué),酷愛(ài)算術(shù)。一生從事數學(xué)研究,造詣很深!鞍匐u問(wèn)題”是中古時(shí)期,關(guān)于不定方程整數的典型問(wèn)題,邱建對此有精湛和獨到的見(jiàn)解。著(zhù)有《張邱建算經(jīng)》3卷。后世學(xué)者北周甄鸞、唐李淳風(fēng)相繼為該書(shū)作了注釋。算經(jīng)的體例為問(wèn)答式,條理精密,文詞古雅,是中國古代數學(xué)史上的杰作,也是世界數學(xué)資料庫中的一份遺產(chǎn)。
《張丘建算經(jīng)》現傳本有92問(wèn),比較突出的.成就有最大公約數與最小公倍數的計算,各種等差數列問(wèn)題的解決、某些不定方程問(wèn)題求解等!鞍匐u問(wèn)題”是《張邱建算經(jīng)》中的一個(gè)世界著(zhù)名的不定方程問(wèn)題,它給出了由三個(gè)未知量的兩個(gè)方程組成的不定方程組的解。
計算也幾乎成了不定方程的代名詞,從宋代到清代圍繞百雞問(wèn)題的數學(xué)研究取得了很好的成就。
《張邱建算經(jīng)》中的“百雞問(wèn)題”是世界上首次提出的三元一次不定方程及其一種解法,它是我國乃至全世界古代數學(xué)史中的一個(gè)奇葩。這比歐州發(fā)現和研究這個(gè)問(wèn)題要早一千多年。
古代數學(xué)家的故事之李善蘭
李善蘭(1811—1882),名心蘭,庠名善蘭,字竟芳,號秋紉,別號壬叔,海寧硤石人。自幼聰穎好學(xué),從陳奐治經(jīng)學(xué),但偏嗜數學(xué)。9歲自學(xué)通《九章算術(shù)》,14歲通歐幾里得《幾何原本》前6卷。后到杭州參加科舉考試,得《測圓海鏡》、《勾股割圓記》等書(shū),帶回家中,潛心鉆研,造詣日深。在中國傳統數學(xué)垛積術(shù)和極限方法基礎上,發(fā)明了“尖錐術(shù)”,并據此提出“對數論”。這一獨創(chuàng )成果受到西方學(xué)者的高度評價(jià)。清道光二十四年(1844),住在嘉興陸家,期間結識江浙一帶數學(xué)家顧觀(guān)光、張文虎、汪日楨等,經(jīng)常聚集研究數學(xué)問(wèn)題。并頻頻與外地的數學(xué)家羅士琳、徐有壬等通信,切磋學(xué)術(shù)。咸豐二年(1852),到上海墨海書(shū)館,結識英國學(xué)者偉烈亞力、艾約瑟、韋廉臣等,共同探討數學(xué)。與偉烈亞力合作(偉口述,李筆錄)翻譯了《幾何原本》后9卷、棣么甘《代數學(xué)》(我國第一部符號代數學(xué)的譯本)以及羅密士《代微積拾級》,對西方近代數學(xué)作了系統介紹。與此同時(shí),翻譯了《重學(xué)》、《談天》、《植物學(xué)》,第一次向我國介紹西方近代物理學(xué)、天文學(xué)、植物學(xué)的最新成就。在歷時(shí)8年的翻譯過(guò)程中,盡心竭力,譯文達七八十萬(wàn)字,其中大量科學(xué)名詞無(wú)先例可參考,善蘭反復衡量,仔細斟酌,創(chuàng )譯了一大批科學(xué)名詞,如:代數、函數、指數、微分、積分、軸、坐標、切線(xiàn)、方位、自行、攝動(dòng)、光行差、分力、合力、質(zhì)點(diǎn)、細胞等等,一直沿用至今。為我國近代科學(xué)的傳播和發(fā)展作出了貢獻。
十一年,應曾國藩之邀入安慶軍械所,后又至南京主持金陵書(shū)局,積極從事與洋務(wù)新政有關(guān)的`科技學(xué)術(shù)活動(dòng)。同治三年(1864)七月,向曾國藩提出刻印自己的譯著(zhù)和所有數學(xué)書(shū)籍的要求,得到允諾。次年由曾國藩親自書(shū)簽,《幾何原本》在南京出版。翌年,又由曾國藩資助,將所有手稿盡數付印,出版《則古昔齋算學(xué)》。在安慶曾國藩軍中,善蘭還得以安心寫(xiě)作《火器真訣》(我國第一部彈道學(xué)著(zhù)作)。七年,經(jīng)廣東巡撫郭嵩燾推薦,赴京任同文館天文算學(xué)總教習,官至戶(hù)部郎中、總理衙門(mén)章京。十年,發(fā)表了我國第一篇關(guān)于素數的論文《考根數法》,不僅證明了費爾馬定理,而且指出了它的逆定理之不存在。在《垛積比類(lèi)》中,為解決三角自乘垛的求和問(wèn)題提出了一個(gè)恒等式,后被國際間命名為“李善蘭恒等式”。對于“李善蘭等式”,著(zhù)名數學(xué)家華羅庚十分推崇,并在《數學(xué)歸納法》中加以引用。善蘭是我國教育史上第一位數學(xué)教授,在同文館任教的10余年間,悉心培育了100多位科學(xué)人才。
李善蘭畢生醉心科學(xué)。年輕時(shí),洞房花燭之夜,獨自一人悄悄登上0進(jìn)行每天例行的天象觀(guān)察,至今傳為美談。光緒八年(1882)逝世前幾個(gè)月,還著(zhù)手編著(zhù)《級數勾股》! ±钌铺m對訓闋詞章也有研究,善詩(shī)、嗜酒,年輕時(shí)常與“鴛湖吟侶”詩(shī)友們相唱和。道光二十二年(1842),英國侵略軍攻陷乍浦,善蘭滿(mǎn)懷悲憤寫(xiě)下了控訴侵略者的詩(shī)篇《乍浦行》、《劉烈女》、《漢奸謠》等,表達了其愛(ài)國熱忱。有《則古昔齋遺詩(shī)》1卷! ±钌铺m的墓在海寧牽罾橋東北。故居尚存。1982年10月,中國科學(xué)技術(shù)史學(xué)會(huì )在杭州舉行學(xué)術(shù)討論會(huì ),紀念李善蘭對中國近代科學(xué)發(fā)展作出的杰出貢獻。
古代數學(xué)家的故事之楊輝
楊輝(生卒年未詳),字謙光,宋錢(qián)塘縣(今杭州)人。精研數學(xué),被列為宋元四大數學(xué)家之一。宋景定二年(1261),著(zhù)《詳解九章算法》,后附《纂類(lèi)》,共12卷。內有“開(kāi)方作法本源圖”,即二項式定理系數表。這一方法出于北宋賈憲著(zhù)《釋鎖算書(shū)》,已失傳。楊輝在書(shū)中不僅記錄下來(lái),還作了詳盡闡述。這個(gè)外形很像一個(gè)三角形,后人稱(chēng)之為“楊輝三角”。
歐洲著(zhù)名的“巴斯加三角”與之相同,但比楊輝遲300余年。景定三年,著(zhù)《日用算法》2卷,把復雜的乘除法改為簡(jiǎn)便的`加減法,非常實(shí)用。為適合初學(xué),還編有詩(shī)話(huà)13首,立圖草66問(wèn)。又采摘古今算術(shù),于咸淳十年(1274)撰《算法通變本末》,分上、中、下3卷。上、中兩卷又名《乘除通變算寶》,書(shū)內列有“九歸”口訣,介紹籌算乘除的各種簡(jiǎn)捷算法。下卷又名《法算取用本末》,系與史仲榮合撰。十一年,撰《田畝比類(lèi)乘除捷法》2卷,《續古摘奇算法》2卷。以上7卷,合稱(chēng)《楊輝算法》。朝鮮、日本等國均有譯本出版,流傳世界。他還曾論證過(guò)弧矢公式,時(shí)人稱(chēng)為“輝術(shù)”。楊輝對中國和世界數學(xué)史都作出了杰出貢獻。
【1】陳景潤 | 【5】高揚芝 | 【9】許寶騄 |
【2】華羅庚 | 【6】柯召 | 【10】丘成桐 |
【3】蘇步青 | 【7】王貞儀 | 【11】陳省身 |
【4】熊慶來(lái) | 【8】吳文俊 | 【12】陶哲軒 |
中國近現代數學(xué)家的故事之陳景潤
陳景潤一個(gè)家喻戶(hù)曉的數學(xué)家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻,創(chuàng )立了著(zhù)名的“陳氏定理”,所以有許多人親切地稱(chēng)他為“數學(xué)王子”。但有誰(shuí)會(huì )想到,他的成就源于一個(gè)故事。
1937年,勤奮的陳景潤考上了福州英華書(shū)院,此時(shí)正值抗日戰爭時(shí)期,清華大學(xué)航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔喪,不想因戰事被滯留家鄉。幾所大學(xué)得知消息,都想邀請沈教授前進(jìn)去講學(xué),他謝絕了邀請。由于他是英華的`校友,為了報達母校,他來(lái)到了這所中學(xué)為同學(xué)們講授數學(xué)課。
一天,沈元老師在數學(xué)課上給大家講了一故事:“200年前有個(gè)法國人發(fā)現了一個(gè)有趣的現象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28=5+23,100=11+89。每個(gè)大于4的偶數都可以表示為兩個(gè)奇數之和。因為這個(gè)結論沒(méi)有得到證明,所以還是一個(gè)猜想。大數學(xué)歐拉說(shuō)過(guò):雖然我不能證明它,但是我確信這個(gè)結論是正確的。
它像一個(gè)美麗的光環(huán),在我們不遠的前方閃耀著(zhù)眩目的光輝!标惥皾櫟芍(zhù)眼睛,聽(tīng)得入神。
從此,陳景潤對這個(gè)奇妙問(wèn)題產(chǎn)生了濃厚的興趣。課余時(shí)間他最?lèi)?ài)到圖書(shū)館,不僅讀了中學(xué)輔導書(shū),這些大學(xué)的數理化課程教材他也如饑似渴地閱讀。因此獲得了“書(shū)呆子”的雅號。
興趣是第一老師。正是這樣的數學(xué)故事,引發(fā)了陳景潤的興趣,引發(fā)了他的勤奮,從而引發(fā)了一位偉大的數學(xué)家。
中國近現代數學(xué)家的故事之華羅庚
有一次,他跟鄰居家的孩子一起出城去玩,他們走著(zhù)走著(zhù);忽然看見(jiàn)路旁有座荒墳,墳旁有許多石人、石馬。這立刻引起了華羅庚的好奇心,他非常想去看個(gè)究竟。于是他就對鄰居家的孩子說(shuō):
“那邊可能有好玩的,我們過(guò)去看看好嗎?”
鄰居家的孩子回答道:“好吧,但只能呆一會(huì )兒,我有點(diǎn)害怕!
膽大的華羅庚笑著(zhù)說(shuō):“不用怕,世間是沒(méi)有鬼的!闭f(shuō)完,他首先向荒墳跑去。
兩個(gè)孩子來(lái)到墳前,仔細端詳著(zhù)那些石人、石馬,用手摸摸這兒,摸摸那兒,覺(jué)得非常有趣。愛(ài)動(dòng)腦筋的華羅庚突然問(wèn)鄰居家的孩子:“這些石人、石馬各有多重?”
鄰居家的孩子迷惑地望著(zhù)他說(shuō):"我怎么能知道呢?你怎么會(huì )問(wèn)出這樣的傻問(wèn)題,難怪人家都叫你‘羅呆子’!
華羅庚很不甘心地說(shuō)道:“能否想出一種辦法來(lái)計算一下呢?”
鄰居家的孩子聽(tīng)到這話(huà)大笑起來(lái),說(shuō)道:“等你將來(lái)當了數學(xué)家再考慮這個(gè)問(wèn)題吧!不過(guò)你要是能當上數學(xué)家,恐怕就要日出西山了!
華羅庚不顧鄰家孩子的嘲笑,堅定地說(shuō):“以后我一定能想出辦法來(lái)的!
當然,計算出這些石人、石馬的重量,對于后來(lái)果真成為數學(xué)家的華羅庚來(lái)講,根本不在話(huà)下。
金壇縣城東青龍山上有座廟,每年都要在那里舉行廟會(huì )。少年華羅庚是個(gè)喜愛(ài)湊熱鬧的.人,凡是有熱鬧的地方都少不了他。有一年華羅庚也同大人們一起趕廟會(huì ),一個(gè)熱鬧場(chǎng)面吸引了他,只見(jiàn)一匹高頭大馬從青龍山向城里走來(lái),馬上坐著(zhù)頭插羽毛、身穿花袍的“菩薩”。每到之處,路上的老百姓納頭便拜,非常虔誠。拜后,他們向“菩薩”身前的小罐里投入錢(qián),就可以問(wèn)神問(wèn)卦,求醫求子了。
華羅庚感到好笑,他自己卻不跪不拜“菩薩”。站在旁邊的大人見(jiàn)后很生氣,訓斥道:
“孩子,你為什么不拜,這菩薩可靈了!
“菩薩真有那么靈嗎?”華羅庚問(wèn)道。
一個(gè)人說(shuō)道:“那當然,看你小小年紀千萬(wàn)不要冒犯了神靈,否則,你就會(huì )倒楣的!
“菩薩真的萬(wàn)能嗎?”這個(gè)問(wèn)題在華羅庚心中盤(pán)旋著(zhù)。他不相信一尊泥菩薩真能救苦救難。
廟會(huì )散了,看熱鬧的老百姓都回家了。而華羅庚卻遠遠地跟蹤著(zhù)“菩薩”?吹健捌兴_”進(jìn)了青龍山廟里,小華羅庚急忙跑過(guò)去,趴在門(mén)縫向里面看。只見(jiàn)“菩薩”能動(dòng)了,他從馬上下來(lái),脫去身上的花衣服,又順手抹去臉上的妝束。門(mén)外的華庚驚呆了,原來(lái)百姓們頂禮膜拜的“菩薩”竟是一村民裝扮的。
華羅庚終于解開(kāi)了心中的疑團,他將“菩薩”騙人的事告訴了村子里的每個(gè)人,人們終于恍然大悟了。從此,人們都對這個(gè)孩子刮目相看,再也無(wú)人喊他“羅呆子”了。正是華羅庚這種打破砂鍋問(wèn)到底的精神,
中國近現代數學(xué)家的故事之蘇步青
蘇步青1902年9月出生在浙江省平陽(yáng)縣的一個(gè)山村里。雖然家境清貧,可他父母省吃?xún)用,拼死拼活也要供他上學(xué)。他在讀初中時(shí),對數學(xué)并不感興趣,覺(jué)得數學(xué)太簡(jiǎn)單,一學(xué)就懂?闪,后來(lái)的一堂數學(xué)課影響了他一生的道路。
那是蘇步青上初三時(shí),他就讀浙江省六十中來(lái)了一位剛從東京留學(xué)歸來(lái)的教數學(xué)課的楊老師。第一堂課楊老師沒(méi)有講數學(xué),而是講故事。他說(shuō):“當今世界,弱肉強食,世界列強依仗船堅炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險迫在眉睫,振興科學(xué),發(fā)展實(shí)業(yè),救亡圖存,在此一舉!煜屡d亡,匹夫有責’,在座的每一位同學(xué)都有責任!彼哉鞑┮,講述了數學(xué)在現代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的巨大作用。這堂課的最后一句話(huà)是:“為了救亡圖存,必須振興科學(xué)。數學(xué)是科學(xué)的開(kāi)路先鋒,為了發(fā)展科學(xué),必須學(xué)好數學(xué)!碧K步青一生不知聽(tīng)過(guò)多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。
楊老師的課深深地打動(dòng)了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書(shū),不僅為了擺脫個(gè)人困境,而是要拯救中國廣大的苦難民眾;讀書(shū),不僅是為了個(gè)人找出路,而是為中華民族求新生。當天晚上,蘇步青輾轉反側,徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學(xué)轉向了數學(xué),并從此立下了“讀書(shū)不忘救國,救國不忘讀書(shū)”的座右銘。一迷上數學(xué),不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書(shū)、思考、解題、演算,4年中演算了上萬(wàn)道數學(xué)習題,F在溫州一中(即當時(shí)省立十中)還珍藏著(zhù)蘇步青一本幾何練習薄,用毛筆書(shū)寫(xiě),工工整整。中學(xué)畢業(yè)時(shí),蘇步青門(mén)門(mén)功課都在90分以上。
17歲時(shí),蘇步青赴日留學(xué),并以第一名的成績(jì)考取東京高等工業(yè)學(xué)校,在那里他如饑似渴地學(xué)習著(zhù)。為國爭光的信念驅使蘇步青較早地進(jìn)入了數學(xué)的研究領(lǐng)域,在完成學(xué)業(yè)的同時(shí),寫(xiě)了30多篇論文,在微分幾何方面取得令人矚目的成果,并于1931年獲得理學(xué)博士學(xué)位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學(xué)數學(xué)系當講師,正當日本一個(gè)大學(xué)準備聘他去任待遇優(yōu)厚的副教授時(shí),蘇步青卻決定回國,回到撫育他成長(cháng)的'祖任教;氐秸愦笕谓淌诘奶K步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛(ài)國的光明之路!”
這就是老一輩數學(xué)家那顆愛(ài)國的赤子之心。
中國近現代數學(xué)家的故事之熊慶來(lái)
熊慶來(lái)(1893—1969)是云南彌勒縣人,中國現代數學(xué)的先驅?zhuān)瑸橹袊鴶祵W(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了杰出貢獻。
熊慶來(lái)的父親熊?chē)鴹,精通儒學(xué),但更喜歡新學(xué),思想很開(kāi)明,對熊慶來(lái)的影響很大。少年時(shí)的熊慶來(lái)從他父親那里常聽(tīng)到有關(guān)孫中山民主革命的事情,這在幼年熊慶來(lái)的心田播下了愛(ài)國的種子。
1907年,熊慶來(lái)考入昆明的云南方言學(xué)堂,不久又升入云南高等學(xué)堂。當時(shí)滿(mǎn)清王朝已日薄西山,各地的反清斗爭風(fēng)起云涌,抗捐、抗稅、罷課、罷市、兵變遍及全國,清政府陷入于風(fēng)雨飄搖之中。熊慶來(lái)由于參加了“收回礦山開(kāi)采權”的抗法反清的示威游行而遭到學(xué)校的記過(guò)處分,F實(shí)的生活與斗爭命命名熊慶來(lái)認識到:要使國家富強,必須掌握科學(xué),科學(xué)能強國富民。
1913年,熊慶來(lái)赴歐留學(xué)。1914年,第一次世界大戰爆發(fā),他從比利時(shí)經(jīng)荷蘭、英國,輾轉到了法國巴黎。8年間先后獲得高等數學(xué)、力學(xué)及天文學(xué)等多科證書(shū),并獲得理學(xué)碩士學(xué)位。1921年,28歲的熊慶來(lái)學(xué)成歸國,一心想學(xué)以致用,救民于水火。1949年6月,國民黨反動(dòng)政府趁熊慶來(lái)去巴黎參加國際會(huì )議的機會(huì ),解散了熊慶來(lái)苦心經(jīng)營(yíng)12年的云南大學(xué)。年近花甲的熊慶來(lái)懷著(zhù)“壯志難酬,報國無(wú)門(mén)”的'心情,決定滯留在法國繼續從事函數論的研究。
“……祖國歡迎你,人民歡迎你!歡迎你回來(lái)參加社會(huì )主義建設的偉大事業(yè)……”1957年4月,周總理給熊慶來(lái)寫(xiě)信,動(dòng)員他回國。同年6月,熊慶來(lái)在完成了函數論專(zhuān)著(zhù)稿后,毅然啟程,回到了祖國的懷抱。他表示,愿在社會(huì )主義的光芒中鞠躬盡瘁于祖國的學(xué)術(shù)建設事業(yè)。在回國后的7年中,他在國內外學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表了近20篇具有世界水平的數學(xué)論文。還培養了楊樂(lè )、張廣厚等一批數學(xué)人才,為祖國贏(yíng)得了榮譽(yù),表現了這位七旬老人熱愛(ài)祖國的赤子之心。
1969年,一代宗師、著(zhù)名數學(xué)家熊慶來(lái)先生與世長(cháng)辭。臨終之前他還表示為人民鞠躬盡瘁,死而后已。
中國近現代數學(xué)家的故事之高揚芝
高揚芝(1906-1978),江西南昌人,從小學(xué)習勤奮,特別喜歡數學(xué)。
高中畢業(yè)后考入北京大學(xué)數學(xué)系,由于學(xué)習成績(jì)優(yōu)秀,1930年大學(xué)畢業(yè)后應聘到上海大同大學(xué)擔任數學(xué)教員,后成為教授、數學(xué)系主任。在課堂教學(xué)中,她遵循《學(xué)記》中所說(shuō)的:“善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志!彼,高揚芝的數學(xué)教學(xué)一貫是兢兢業(yè)業(yè)、講求實(shí)效,深受學(xué)生歡迎。
高揚芝長(cháng)期從事數學(xué)分析(舊時(shí)叫高等微積分)、高等代數和復變函數等課程的教學(xué)與研究。她深知,高等數學(xué)比初等數學(xué)更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定義、定理、法則統治著(zhù)的王國。因此,高教授常常告訴學(xué)生,數學(xué)結構嚴謹,證明簡(jiǎn)潔,蘊含著(zhù)數學(xué)的美。它像一座迷宮,只要你潛心學(xué)習、研究,就能尋求到走出迷宮的正確道路。一旦順利走出迷宮,成功的愉悅會(huì )使你興奮不已,你會(huì )向新的、更復雜的迷宮挑戰,這就是數學(xué)的魅力。
她在上海大同大學(xué)工作不到五年的時(shí)間里,自身潛在的科研天賦很快被喚醒催發(fā)。經(jīng)過(guò)刻苦鉆研教材,結合教學(xué)實(shí)踐,她撰寫(xiě)出論文《Clebsch氏級數改正》,1935年在交通大學(xué)主編的《科學(xué)通訊》上連載,得到同行好評。解放后,她又著(zhù)有《極限淺說(shuō)》《行列式》等科普讀物多部。
高揚芝是中國數學(xué)會(huì )創(chuàng )始時(shí)的少數女性前輩之一。1935年7月25日中國數學(xué)會(huì )在上海交通大學(xué)圖書(shū)館舉行成立大會(huì ),共有33人出席,高揚芝就是其中的.一位。在這次年會(huì )上,她被推選為中國數學(xué)會(huì )評議會(huì )評議,后連任第二、三屆評議會(huì )評議。1951年8月,中國數學(xué)會(huì )在北京大學(xué)召開(kāi)了規?涨暗牡谝淮稳珖泶髸(huì ),高揚芝出席了大會(huì )。她是這次到會(huì )代表63人中惟一的女代表。20世紀60年代,她被選為江蘇省數學(xué)會(huì )副理事長(cháng)。
中國近現代數學(xué)家的故事之柯召
柯召(1910年4月12日~2002年11月8日),字惠棠,浙江溫嶺人,數學(xué)家、中國科學(xué)院資深院士、被稱(chēng)為中國近代數論的創(chuàng )始人、二次型研究的開(kāi)拓者、一代數學(xué)宗師。 1933年(中華民國二十二年)畢業(yè)于清華大學(xué),1937年(民國二十六年)獲英國曼徹斯特大學(xué)博士學(xué)位,1950年加入九三學(xué)社,1955年當選為中國科學(xué)院院士。
柯召在英國曼徹斯特大學(xué)深造時(shí),在導師Mordell的指導下研究二次型,在表二次型為線(xiàn)性型平方和的問(wèn)題上,取得優(yōu)異成績(jì)。
他還先后擔任了四川大學(xué)教務(wù)長(cháng)、副校長(cháng)、校長(cháng)、數學(xué)研究所所長(cháng)等職,作為學(xué)術(shù)帶頭人和學(xué)校負責人,他卓有成效地抓了幾個(gè)重要方面的工作:努力提高教學(xué)質(zhì)量,積極開(kāi)展基礎理論研究,發(fā)展應用數學(xué),培養一批高水平的.人才。其研究領(lǐng)域涉及數論、組合數學(xué)與代數學(xué)。在二次型、不定方程領(lǐng)域獲眾多優(yōu)秀成果。
中國近現代數學(xué)家的故事之王貞儀
女數學(xué)家王貞儀(1768-1797),字德卿,江寧人,是清代學(xué)者王錫琛之女,著(zhù)有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術(shù)算簡(jiǎn)存》五卷、《籌算易知》一卷。
從她遺留下來(lái)著(zhù)作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究女數學(xué)家。算籌,又被稱(chēng)為籌、策、籌策等,有時(shí)亦稱(chēng)為算子,是一種棒狀計算工具。一般是竹制或木制一批同樣長(cháng)短粗細小棒,也有用金屬、玉、骨等質(zhì)料制成,不用時(shí)放在特制算袋或算子筒里,使用時(shí)在特制算板、氈或直接在桌上排布。應用“算籌”進(jìn)行計算方法叫做“籌算”,算籌傳入日本稱(chēng)為“算術(shù)”。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句“善數者不用籌策”記述,現在所見(jiàn)最早記載是《孫子算經(jīng)》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。
中國近現代數學(xué)家的故事之吳文俊
吳文。1919年5月12日-2017年5月7日),1919年5月12日出生于上海,祖籍浙江嘉興,數學(xué)家,中國科學(xué)院院士,中國科學(xué)院數學(xué)與系統科學(xué)研究院研究員,系統科學(xué)研究所名譽(yù)所長(cháng)。吳文俊畢業(yè)于交通大學(xué)數學(xué)系,1949年,獲法國斯特拉斯堡大學(xué)博士學(xué)位;1957年,當選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士);1991年,當選第三世界科學(xué)院院士;陳嘉庚科學(xué)獎獲得者,2001年2月,獲2000年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。
對數學(xué)的主要領(lǐng)域—拓撲學(xué)做出了重大貢獻。他引進(jìn)的示性類(lèi)和示嵌類(lèi)被稱(chēng)為“吳示性類(lèi)”和“吳示嵌類(lèi)”,他導出的示性類(lèi)之間的關(guān)系式被稱(chēng)為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓撲學(xué)的重大突破之一,成為影響深遠的經(jīng)典性成果。1970年代后期,他開(kāi)創(chuàng )了嶄新的.數學(xué)機械化領(lǐng)域,提出了用計算機證明幾何定理的“吳方法”,被認為是自動(dòng)推理領(lǐng)域的先驅性工作。他是我國最具國際影響的數學(xué)家之一,他的工作對數學(xué)與計算機科學(xué)研究影響深遠。
中國近現代數學(xué)家的故事之許寶騄
許寶騄(1910.9.10一1970.12.18)是中國數學(xué)家,生卒于北京。他出身于名門(mén)世家,從小就受中國傳統教育的影響,父親聘請教師講授'四書(shū)五經(jīng)',到14歲才入北京匯文中學(xué)念高一。1928年考入燕京大學(xué)化學(xué)系,因對數學(xué)有強烈的愛(ài)好,次年轉學(xué)入清華大學(xué)數學(xué)系,從一年級讀起。1933年在清華大學(xué)以理學(xué)士畢業(yè),考上了留英的名額,因體重太輕不合格未能成行。休養一年后在北京大學(xué)任助教。1936年再次考取留英名額,派往倫敦大學(xué)Galton實(shí)驗室和統計系攻讀學(xué)位。1938年得英國哲學(xué)博士,1940年得英國科學(xué)博士。畢業(yè)后返回祖國在西南聯(lián)大任教授。1945年赴美,先后在哥倫比亞、伯克萊和北卡羅萊納大學(xué)任訪(fǎng)問(wèn)教授。1947年北京解放前夕,回國在北京大學(xué)任教授,直到1970年去世。解放后,他是第一批當選的學(xué)部委員。
許寶騄是中國概率統計領(lǐng)域內享有國際聲譽(yù)的第一位數學(xué)家。他的主要工作是在數理統計和概率論兩個(gè)方面。
數理統計方面,在1938年到1945年這一期間,他對Ney-man—Pearson理論作出了重要的貢獻,他得到了一些重要的非中心分布,論證了F檢驗在上述理論中的優(yōu)良性,這些都是奠基性的工作;同時(shí)他對多元統計分析中的精確分布和極限分布得到了重要的結果,導出正態(tài)分布樣本協(xié)方差矩陣特征根的'聯(lián)合分布和極限分布,這些結果是多元分析中的基石。以上這兩方面的工作確立了他在數理統計中的國際上的地位。晚年,他致力于組合設計的構造,也有重要的工作。
概率論方面,在1945—47年間,他潛心于獨立和的極限分布的研究,由于消息閉塞,所得結果大部分與Kolmogorov的工作相重,但使用的方法是不同的。50年代他對馬氏過(guò)程發(fā)生了興趣,在這一方向寫(xiě)了幾篇重要的論文。
以上提到的工作,除獨立和這一部分外,都收集在Springer出版社1983年出的《許寶騄全集》(英文版)中。
中國近現代數學(xué)家的故事之丘成桐
丘成桐(Shing-TungYau),原籍廣東省蕉嶺縣,1949年出生于廣東汕頭,同年隨父母移居香港,美籍華人,國際知名數學(xué)家,菲爾茲獎首位華人得主,美國國家科學(xué)院院士、美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、臺灣中央研究院院士、中國科學(xué)院外籍院士、香港科學(xué)院名譽(yù)院士,F任香港中文大學(xué)博文講座教授兼數學(xué)科學(xué)研究所所長(cháng)、哈佛大學(xué)WilliamCasperGraustein講座教授、清華大學(xué)丘成桐數學(xué)科學(xué)中心主任、北京雁棲湖應用數學(xué)研究院院長(cháng)。
菲爾茲獎首位華人得主,丘成桐證明了卡拉比猜想、正質(zhì)量猜想等,是幾何分析學(xué)科的奠基人,以他的名字命名的卡拉比-丘流形,是物理學(xué)中弦理論的基本概念,對微分幾何和數學(xué)物理的發(fā)展做出了重要貢獻。是第一位獲得這項被稱(chēng)為“數學(xué)界的諾貝爾獎”的'華人,也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數學(xué)獎的華人。
中國近現代數學(xué)家的故事之陳省身
陳省身1911年10月28日生于浙江嘉興秀水縣,美籍華人,20世紀世界級的幾何學(xué)家。少年時(shí)代即顯露數學(xué)才華,在其數學(xué)生涯中,幾經(jīng)抉擇,努力攀登,終成輝煌。他在整體微分幾何上的卓越貢獻,影響了整個(gè)數學(xué)的發(fā)展,被楊振寧譽(yù)為繼歐幾里德、高斯、黎曼、嘉當之后又一里程碑式的人物。曾先后主持、創(chuàng )辦了三大數學(xué)研究所,造就了一批世界知名的數學(xué)家。晚年情系故園,每年回天津南開(kāi)大學(xué)數學(xué)研究所主持工作,培育新人,只為實(shí)現心中的一個(gè)夢(mèng)想:使中國成為21世紀的數學(xué)大國。
陳省身9歲考入秀州中學(xué)預科一年級。這時(shí)他已能做相當復雜的數學(xué)題,并且讀完了《封神榜》、《說(shuō)岳全傳》等書(shū)。1922年秋,父親到天津法院任職,陳省身全家遷往天津,住在河北三馬路宙緯路。第二年,他進(jìn)入離家較近的'扶輪中學(xué)(今天津鐵路一中)。陳省身在班上年紀雖小,卻充分顯露出他在數學(xué)方面的才華。陳省身考入南開(kāi)大學(xué)理科那一年還不滿(mǎn)15歲。他是全校聞名的少年才子,大同學(xué)遇到問(wèn)題都要向他請教,他也非常樂(lè )于幫助別人。一年級時(shí)有國文課,老師出題做作文,陳省身寫(xiě)得很快,一個(gè)題目往往能寫(xiě)出好幾篇內容不同的文章。同學(xué)找他要,他自己留一篇,其余的都送人。到發(fā)作文時(shí)他才發(fā)現,給別人的那些得的分數反倒比自己那篇要高。
他不愛(ài)運動(dòng),喜歡打橋牌,且牌技極佳。圖書(shū)館是陳省身最?lèi)?ài)去的地方,常常在書(shū)庫里一呆就是好幾個(gè)小時(shí)。他看書(shū)的門(mén)類(lèi)很雜,歷史、文學(xué)、自然科學(xué)方面的書(shū),他都一一涉獵,無(wú)所不讀。入學(xué)時(shí),陳省身和他父親都認為物理比較切實(shí),所以打算到二年級分系時(shí)選物理系。但由于陳省身不喜歡做實(shí)驗,既不能讀化學(xué)系,也不能讀物理系,只有一條路——進(jìn)數學(xué)系。
數學(xué)系主任姜立夫,對陳省身的影響很大。數學(xué)系1926級學(xué)生只有5名,陳省身和吳大任是全班最優(yōu)秀的。吳大任是廣東人,畢業(yè)于南開(kāi)中學(xué),被保送到南開(kāi)大學(xué)。他原先進(jìn)物理系,后來(lái)被姜立夫的魅力所吸引,轉到了數學(xué)系,和陳省身非常要好,成為終生知己。姜立夫為擁有兩名如此出色的弟子而高興,開(kāi)了許多門(mén)在當時(shí)看來(lái)是很高深的課,如線(xiàn)性代數、微分幾何、非歐幾何等等。二年級時(shí),姜立夫讓陳省身給自己當助手,任務(wù)是幫老師改卷子。起初只改一年級的,后來(lái)連二年級的都讓他改,另一位數學(xué)教授的卷子也交他改,每月報酬10元。第一次拿到錢(qián)時(shí),陳省身不無(wú)得意,這是他第一次的勞動(dòng)報酬啊!
考入南開(kāi)后,陳省身住進(jìn)八里臺校舍。每逢星期日,他從學(xué);丶叶家(jīng)過(guò)海光寺,那里是日本軍營(yíng)?吹胶蓸寣(shí)彈的日本鬼子那副耀武揚威的模樣,他心里很不是滋味,不禁快步走開(kāi)。再往前便是南市“三不管”,是個(gè)烏煙瘴氣的地方,令他萬(wàn)分厭惡。從家返回學(xué)校時(shí),又要經(jīng)過(guò)南市、海光寺,直到走進(jìn)八里臺校園,他才感到松了口氣。
中國近現代數學(xué)家的故事之陶哲軒
陶哲軒(TerenceChi-ShenTao),1975年7月17日出生于澳大利亞阿德萊德,華裔數學(xué)家,菲爾茨獎獲得者、英國皇家學(xué)會(huì )院士、美國國家科學(xué)院外籍院士、美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士,美國加州大學(xué)洛杉磯分校JamesandCarolCollins講席教授、博士生導師。
陶哲軒13歲獲得國際數學(xué)奧林匹克競賽數學(xué)金牌;16歲獲得弗林德斯大學(xué)學(xué)士學(xué)位;17歲獲得弗林德斯大學(xué)碩士學(xué)位;21歲獲得普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位;24歲起在加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校擔任教授;2006年31歲時(shí)獲得菲爾茨獎、拉馬努金獎和麥克阿瑟天才獎;2008年獲得艾倫·沃特曼獎;2009年12月作為第二屆“丘成桐中學(xué)數學(xué)獎”的評審總決賽的面試主考官來(lái)到中國;2015年獲得科學(xué)突破獎—數學(xué)突破獎。
陶哲軒的專(zhuān)業(yè)橫跨多個(gè)數學(xué)領(lǐng)域,包括調和分析、非線(xiàn)性偏微分方程和組合論。
作為當代最年輕的著(zhù)名華裔數學(xué)家,任教于美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)數學(xué)系,是繼丘成桐之后獲此殊榮的第二位華人。是調和分析、偏微分方程、組合數學(xué)、解析數論、算術(shù)數論等接近10個(gè)重要數學(xué)研究領(lǐng)域里的大師級數學(xué)家,被譽(yù)為“數學(xué)界莫扎特”。
美國出版的《探索》雜志評選出美國20位40歲以下最聰明的科學(xué)家,有兩名華裔科學(xué)家入選。其中,數學(xué)家陶哲軒位居榜首。
【1】高斯 | 【5】奧古斯丁·路易斯·柯西 | 【9】牛頓 |
【2】伽利略 | 【6】歐幾里德 | 【10】哈代 |
【3】阿基米德 | 【7】文森特·多布林 | 【11】萊布尼茨 |
【4】戴維·希爾伯特 | 【8】歐拉 | 【12】麥克勞林 |
外國數學(xué)家的故事之高斯
德國著(zhù)名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì )講話(huà)就自己學(xué)計算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著(zhù)父親在算工錢(qián)時(shí),還糾正父親計算的錯誤。
長(cháng)大后他成為當代最杰出的天文學(xué)家、數學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻,現在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數學(xué)家們則稱(chēng)呼他為“數學(xué)王子”。
他八歲時(shí)進(jìn)入鄉村小學(xué)讀書(shū)。教數學(xué)的老師是一個(gè)從城里來(lái)的人,覺(jué)得在一個(gè)窮鄉僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書(shū),真是大材小用。而他又有些偏見(jiàn):窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書(shū)不必認真,如果有機會(huì )還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂(lè )趣。
這一天正是數學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來(lái),知道老師又會(huì )在今天捉這些學(xué)生處罰了。
“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰(shuí)算不出來(lái)就罰他不能回家吃午飯!崩蠋熤v了這句話(huà)后就一言不發(fā)的拿起一本小說(shuō)坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開(kāi)始計算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一個(gè)數后就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來(lái)越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來(lái)。
還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的石板走上前去!袄蠋,答案是不是這樣?”
老師頭也不抬,揮著(zhù)那肥厚的手,說(shuō):“去,回去再算!錯了!彼氩豢赡苓@么快就會(huì )有答案了。
可是高斯卻站著(zhù)不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對的!
數學(xué)老師本來(lái)想怒吼起來(lái),可是一看石板上整整齊齊寫(xiě)了這樣的數:5050,他驚奇起來(lái),因為他自己曾經(jīng)算過(guò),得到的數也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數值呢?
高斯解釋他發(fā)現的一個(gè)方法,這個(gè)方法就是古時(shí)希臘人和中國人用來(lái)計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發(fā)現使老師覺(jué)得羞愧,覺(jué)得自己以前目空一切和輕視窮人家的.孩子的觀(guān)點(diǎn)是不對的。他以后也認真教起書(shū)來(lái),并且還常從城里買(mǎi)些數學(xué)書(shū)自己進(jìn)修并借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以后便在數學(xué)上作了一些重要的研究了。
外國數學(xué)家的故事之伽利略
伽利略17歲那年,考進(jìn)了比薩大學(xué)醫科專(zhuān)業(yè)。他喜歡提問(wèn)題,不問(wèn)個(gè)水落石出決不罷休。
有一次上課,比羅教授講胚胎學(xué)。他講道:“母親生男孩還是生女孩,是由父親的強弱決定的。父親身體強壯,母親就生男孩;父親身體衰弱,母親就生女孩!
比羅教授的話(huà)音剛落,伽利略就舉手說(shuō)道:“老師,我有疑問(wèn)!
比羅教授不高興地說(shuō):“你提的問(wèn)題太多了!你是個(gè)學(xué)生,上課時(shí)應該認真聽(tīng)老師講,多記筆記,不要胡思亂想,動(dòng)不動(dòng)就提問(wèn)題,影響同學(xué)們學(xué)習!”“這不是胡思亂想,也不是動(dòng)不動(dòng)就提問(wèn)題。我的鄰居,男的'身體非常強壯,可他的妻子一連生了5個(gè)女兒。這與老師講的正好相反,這該怎么解釋?zhuān)俊辟だ詻](méi)有被比羅教授嚇倒,繼續反問(wèn)。
“我是根據古希臘著(zhù)名學(xué)者亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)講的,不會(huì )錯!”比羅教授搬出了理論根據,想壓服他。
伽利略繼續說(shuō):“難道亞里士多德講的不符合事實(shí),也要硬說(shuō)是對的嗎?科學(xué)一定要與事實(shí)符合,否則就不是真正的科學(xué)!北攘_教授被問(wèn)倒了,下不了臺。
后來(lái),伽利略果然受到了校方的批評,但是,他勇于堅持、好學(xué)善問(wèn)、追求真理的精神卻絲毫沒(méi)有改變。正因為這樣,他才最終成為一代科學(xué)巨匠。
外國數學(xué)家的故事之阿基米德
公元前 287 年,阿基米德出生在希臘殖民城市西西里島的敘拉古,他的父親菲迪阿斯是位天文學(xué)家。父親嚴謹的治學(xué)態(tài)度深深地熏染了年幼的阿基米德,據說(shuō)他從小就善于思考,熱愛(ài)學(xué)習。公元前 276 年,11歲的阿基米德孤身一人離開(kāi)家鄉,前往埃及托勒密王朝的首都亞歷山大里亞。亞歷山大里亞位于尼羅河的出?,是古代世界的學(xué)術(shù)中心。在這里,具有深遠眼光的統治者們?yōu)閷W(xué)者提供了優(yōu)厚的待遇和研究條件,使科學(xué)家們能在這里專(zhuān)心從事研究和創(chuàng )造。
初到的.阿基米德投身于柯農門(mén)下,開(kāi)始系統地學(xué)習數學(xué)、天文學(xué)、物理和哲學(xué)?罗r是歐幾里得的弟子。在他的精心教授下,阿基米德很快便在數學(xué)、力學(xué)等方面表現出了非凡的才能。幾年之后,當阿基米德重歸故里時(shí),他已經(jīng)成為希臘科學(xué)領(lǐng)域群星中的一員了。
阿基米德的才華首先在數學(xué)領(lǐng)域得到了充分的展示。他在這方面的貢獻主要是關(guān)于球面積和體積的工作,即發(fā)展與加深了前輩歐多克斯發(fā)明的窮竭法。
有趣的是,阿基米德的每一項重要科學(xué)成就都有一個(gè)生動(dòng)的傳說(shuō),最為人熟知的是有關(guān)浮力定律的發(fā)現經(jīng)過(guò)。希龍國王懷疑金匠為他打造的王冠不是純金的,請阿基米德在不破壞王冠的前提下完成這一鑒定工作。這讓阿基米德傷透了腦筋,一天,他在仆人的侍候下進(jìn)入澡盆洗澡,澡盆里的水隨著(zhù)他身體的下浸溢了出來(lái),看著(zhù)這些溢出來(lái)的水,阿基米德頓時(shí)靈感大發(fā)。他一下子想到,溢出的水的體積正好應該等于他自身的體積。如果把王冠浸在水中,根據水面上升的情況,就可以知道王冠的體積,然后再拿與王冠同等重量的金子放在水里浸一下,就可以知道它的體積是否與王冠相同了。想到這里,阿基米德激動(dòng)萬(wàn)分,一下子從浴盆里跳起來(lái),光著(zhù)身子跑了出去,邊跑邊喊:“尤里卡(希臘語(yǔ):發(fā)現了)!尤里卡!”現在,世界最著(zhù)名的發(fā)明博覽會(huì )以“尤里卡”命名,正是為了紀念此事。
數學(xué)和力學(xué)的成就,為阿基米德贏(yíng)得了“數學(xué)之神”以及“流體力學(xué)創(chuàng )始人”的美譽(yù)。
阿基米德一生走過(guò)了 75 個(gè)春秋,他的去世更是具有傳奇色彩。敵人在對敘拉古圍困了整整兩年之后,終于占領(lǐng)了這座城市。敵方首領(lǐng)十分欽佩阿基米德的才華,下令任何人也不準傷害這位偉大的科學(xué)家?墒沁@項命令依然沒(méi)能挽救阿基米德的命運,這位老科學(xué)家在敵兵面前,依然全神貫注地研究一個(gè)幾何問(wèn)題的行為,激怒了一位魯莽的羅馬士兵,他拔出劍來(lái)刺死了這位古希臘最優(yōu)秀的科學(xué)精英。
外國數學(xué)家的故事之戴維·希爾伯特
戴維·希爾伯特(1862~1943),德國著(zhù)名數學(xué)家。希爾伯特是對二十世紀數學(xué)有深刻影響的數學(xué)家之一,他領(lǐng)導的數學(xué)學(xué)派是19世紀末20世紀初數學(xué)界的一面旗幟,希爾伯特被稱(chēng)為“數學(xué)界的無(wú)冕之王”,他是天才中的天才。
希爾伯特認為,科學(xué)在每個(gè)時(shí)代都有它自己的問(wèn)題,而這些問(wèn)題的解決對于科學(xué)發(fā)展具有深遠意義。他指出:“只要一門(mén)科學(xué)分支能提出大量的問(wèn)題,它就充滿(mǎn)著(zhù)生命力,而問(wèn)題缺乏則預示著(zhù)獨立發(fā)展的'衰亡和終止!痹1900年巴黎國際數學(xué)家代表大會(huì )上,希爾伯特發(fā)表了題為《數學(xué)問(wèn)題》的著(zhù)名講演。他根據過(guò)去特別是十九世紀數學(xué)研究的成果和發(fā)展趨勢,提出了23個(gè)最重要的數學(xué)問(wèn)題,被認為是20世紀數學(xué)的至高點(diǎn),對這些問(wèn)題的研究有力推動(dòng)了20世紀數學(xué)的發(fā)展,在世界上產(chǎn)生了深遠的影響。這23個(gè)問(wèn)題統稱(chēng)“希爾伯特問(wèn)題”,后來(lái)成為許多數學(xué)家力圖攻克的難關(guān),對現代數學(xué)的研究和發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響,并起了積極的推動(dòng)作用,希爾伯特問(wèn)題中有些現已得到圓滿(mǎn)解決,有些至今仍未得到解決。他在講演中所闡發(fā)的相信每個(gè)數學(xué)問(wèn)題都可以得到解決的信念,對數學(xué)工作者是一種巨大的鼓舞。他說(shuō):“在我們中間,常常聽(tīng)到這樣的呼聲:這里有一個(gè)數學(xué)問(wèn)題,去找出它的答案!你能通過(guò)純思維找到它,因為在數學(xué)中沒(méi)有不可知!比旰,1930年,在接受哥尼斯堡榮譽(yù)市民稱(chēng)號的講演中,針對一些人信奉的不可知論觀(guān)點(diǎn),他再次滿(mǎn)懷信心地宣稱(chēng):“我們必須知道,我們必將知道!毕柌厝ナ篮,這句話(huà)就刻在了他的墓碑上。
外國數學(xué)家的故事之奧古斯丁·路易斯·柯西
奧古斯丁·路易斯·柯西(1789—1857),法國數學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家。他是數學(xué)分析嚴格化的開(kāi)拓者,復變函數論的奠基者,也是彈性力學(xué)理論基礎的建立者?挛髟跀祵W(xué)上的最大貢獻是在微積分中引進(jìn)了極限概念,并以極限為基礎建立了邏輯清晰的分析體系。這是微積分發(fā)展史上的精華,也是柯西對人類(lèi)科學(xué)發(fā)展所做的巨大貢獻。
1821年柯西提出極限定義的方法,把極限過(guò)程用不等式來(lái)刻畫(huà),后經(jīng)魏爾斯特拉斯改進(jìn),成為現在所說(shuō)的柯西極限定義。當今所有微積分的教科書(shū)都還(至少是在本質(zhì)上)沿用著(zhù)柯西等人關(guān)于極限、連續、導數、收斂等概念的定義。他對微積分的.解釋被后人普遍采用?挛鲗Χǚe分作了最系統的開(kāi)創(chuàng )性工作,他把定積分定義為和的“極限”。在定積分運算之前,強調必須確立積分的存在性。他利用中值定理首先嚴格證明了微積分基本定理。通過(guò)柯西以及后來(lái)魏爾斯特拉斯的艱苦工作,使數學(xué)分析的基本概念得到嚴格的論述。從而結束微積分二百年來(lái)思想上的混亂局面,把微積分及其推廣從對幾何概念、運動(dòng)和直觀(guān)了解的完全依賴(lài)中解放出來(lái),并使微積分發(fā)展成現代數學(xué)最基礎最龐大的數學(xué)學(xué)科。1857年5月23日柯西在巴黎病逝。他臨終的一句名言“人總是要死的,但是,他們的業(yè)績(jì)永存!边@句話(huà)長(cháng)久地叩擊著(zhù)一代又一代學(xué)子的心扉。
外國數學(xué)家的故事之歐幾里德
歐幾里德(eucild)生于雅典,接受了希臘古典數學(xué)及各種科學(xué)文化,30歲就成了有名的學(xué)者。應當時(shí)埃及國王的邀請,他客居亞歷山大城,一邊教學(xué),一邊從事研究。
古希臘的數學(xué)研究有著(zhù)十分悠久的歷史,曾經(jīng)出過(guò)一些幾何學(xué)著(zhù)作,但都是討論某一方面的問(wèn)題,內容不夠系統。歐幾里德匯集了前人的成果,采用前所未有的獨特編寫(xiě)方式,先提出定義、公理、公設,然后由簡(jiǎn)到繁地證明了一系列定理,討論了平面圖形和立體圖形,還討論了整數、分數、比例等等,終于完成了《幾何原本》這部巨著(zhù)。
《原本》問(wèn)世后,它的手抄本流傳了1800多年。1482年印刷發(fā)行以后,重版了大約一千版次,還被譯為世界各主要語(yǔ)種。13世紀時(shí)曾傳入中國,不久就失傳了,1607年重新翻譯了前六卷,1857年又翻譯了后九卷。
歐幾里德善于用簡(jiǎn)單的'方法解決復雜的問(wèn)題。他在人的身影與高正好相等的時(shí)刻,測量了金字塔影的長(cháng)度,解決了當時(shí)無(wú)人能解的金字塔高度的大難題。他說(shuō):“此時(shí)塔影的長(cháng)度就是金字塔的高度!
歐幾里德是位溫良敦厚的教育家。歐幾里得也是一位治學(xué)嚴謹的學(xué)者,他反對在做學(xué)問(wèn)時(shí)投機取巧和追求名利,反對投機取巧、急功近利的作風(fēng)。盡管歐幾里德簡(jiǎn)化了他的幾何學(xué),國王(托勒密王)還是不理解,希望找一條學(xué)習幾何的捷徑。歐幾里德說(shuō):“在幾何學(xué)里,大家只能走一條路,沒(méi)有專(zhuān)為國王鋪設的大道!边@句話(huà)成為千古傳誦的學(xué)習箴言。一次,他的一個(gè)學(xué)生問(wèn)他,學(xué)會(huì )幾何學(xué)有什么好處?他幽默地對仆人說(shuō):“給他三個(gè)錢(qián)幣,因為他想從學(xué)習中獲取實(shí)利!
歐氏還有《已知數》《圖形的分割》等著(zhù)作。
外國數學(xué)家的故事之文森特·多布林
文森特·多布林是一位年輕的法國士兵,在第二次世界大戰中英勇捐軀,但卻被譽(yù)為數學(xué)天才。這是因為他在馬其諾防線(xiàn)服役時(shí),寫(xiě)下了不朽的數學(xué)手稿。
多布林出生于德國的一個(gè)猶太人家庭。當反猶浪潮席卷第三帝國時(shí),他和家人從柏林逃到了法國。1938年,年僅23歲的多布林成為巴黎大學(xué)有史以來(lái)最年輕的數學(xué)博士,不久便擔當了整個(gè)巴黎地區同齡人的數學(xué)導師。那時(shí)他所進(jìn)行的'概率理論的研究項目,被認為是整個(gè)歐洲最前途無(wú)量的數學(xué)研究項目。他原本是一個(gè)前途無(wú)量的數學(xué)家,但希特勒入侵法國,使得他的數學(xué)生涯于1940年悲劇性地中斷了。面對入侵的德國軍隊,多布林決心奮起抗爭,而不是茍且偷生,他參加了法國陸軍,成為一名普通的士兵。
多布林隨身攜帶著(zhù)他的研究論文和即將完成的定理上了前線(xiàn),駐守馬其諾防線(xiàn)。在戰爭最初的幾個(gè)月中,上司特許他利用一切空閑時(shí)間繼續數學(xué)研究。1940年夏,德軍粉碎了法軍的抵抗,多布林所在的步兵團也面臨著(zhù)滅頂之災。當其他士兵紛紛后撤時(shí),多布林自愿與兩名戰友留下,抵抗即將到來(lái)的德軍。6月21日,當德軍馬上就要占領(lǐng)陣地時(shí),多布林開(kāi)槍自殺,寧死不當俘虜,年僅25歲。他弟弟克勞德回憶道:“幸運的是,多布林在德軍攻占陣地之前,焚燒了身上所有的研究論文,以免落入德軍之手。他不能容忍德國人剽竊他的思想!
外國數學(xué)家的故事之歐拉
歐拉是數學(xué)史上著(zhù)名的數學(xué)家,他在數論、幾何學(xué)、天文數學(xué)、微積分等好幾個(gè)數學(xué)的分支領(lǐng)域中都取得了出色的成就。不過(guò),這個(gè)大數學(xué)家在孩提時(shí)代卻一點(diǎn)也不討老師的喜歡,他是一個(gè)被學(xué)校除了名的小學(xué)生。
事情是因為星星而引起的。當時(shí),小歐拉在一個(gè)教會(huì )學(xué)校里讀書(shū)。有一次,他向老師提問(wèn),天上有多少顆星星。老師是個(gè)神學(xué)的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,圣經(jīng)上也沒(méi)有回答過(guò)。其實(shí),天上的星星數不清,是無(wú)限的。我們的肉眼可見(jiàn)的星星也有幾千顆。這個(gè)老師不懂裝懂,回答歐拉說(shuō):"天有有多少顆星星,這無(wú)關(guān)緊要,只要知道天上的星星是上帝鑲嵌上去的就夠了。"
歐拉感到很奇怪:"天那么大,那么高,地上沒(méi)有扶梯,上帝是怎么把星星一顆一顆鑲嵌到一在幕上的呢?上帝親自把它們一顆一顆地放在天幕,他為什么忘記了星星的數目呢?上帝會(huì )不會(huì )太粗心了呢?
他向老師提出了心中的疑問(wèn),老師又一次被問(wèn)住了,漲紅了臉,不知如何回答才好。老師的心中頓時(shí)升起一股怒氣,這不僅是因為一個(gè)才上學(xué)的孩子向老師問(wèn)出了這樣的問(wèn)題,使老師下不了臺,更主要的是,老師把上帝看得高于一切。小歐拉居然責怪上帝為什么沒(méi)有記住星星的數目,言外之意是對萬(wàn)能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個(gè)嚴重的問(wèn)題。
在歐拉的年代,對上帝是絕對不能懷疑的,人們只能做思想的奴隸,絕對不允許自由思考。小歐拉沒(méi)有與教會(huì )、與上帝"保持一致",老師就讓他離開(kāi)學(xué);丶。但是,在小歐拉心中,上帝神圣的光環(huán)消失了。他想,上帝是個(gè)窩囊廢,他怎么連天上的星星也記不?他又想,上帝是個(gè)獨裁者,連提出問(wèn)題都成了罪。他又想,上帝也許是個(gè)別人編造出來(lái)的家伙,根本就不存在。
回家后無(wú)事,他就幫助爸爸放羊,成了一個(gè)牧童。他一面放羊,一面讀書(shū)。他讀的書(shū)中,有不少數學(xué)書(shū)。
爸爸的羊群漸漸增多了,達到了100只。原來(lái)的羊圈有點(diǎn)小了,爸爸決定建造一個(gè)新的羊圈。他用尺量出了一塊長(cháng)方形的土地,長(cháng)40米,寬15米,他一算,面積正好是600平方米,平均每一頭羊占地6平方米。正打算動(dòng)工的時(shí)候,他發(fā)現他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長(cháng)40米,寬15米的羊圈,其周長(cháng)將是110米(15+15+40+40=110)父親感到很為難,若要按原計劃建造,就要再添10米長(cháng)的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會(huì )小于6平方米。
小歐拉卻向父親說(shuō),不用縮小羊圈,也不用擔心每頭羊的.領(lǐng)地會(huì )小于原來(lái)的計劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會(huì )有辦法,聽(tīng)了沒(méi)有理他。小歐拉急了,大聲說(shuō),只有稍稍移動(dòng)一下羊圈的樁子就行了。
父親聽(tīng)了直搖頭,心想:"世界上哪有這樣便宜的事情?"但是,小歐拉卻堅持說(shuō),他一定能兩全齊美。父親終于同意讓兒子試試看。
小歐拉見(jiàn)父親同意了,站起身來(lái),跑到準備動(dòng)工的羊圈旁。他以一個(gè)木樁為中心,將原來(lái)的40米邊長(cháng)截短,縮短到25米。父親著(zhù)急了,說(shuō):"那怎么成呢?那怎么成呢?這個(gè)羊圈太小了,太小了。"小歐拉也不回答,跑到另一條邊上,將原來(lái)15米的邊長(cháng)延長(cháng),又增加了10米,變成了25米。經(jīng)這樣一改,原來(lái)計劃中的羊圈變成了一個(gè)25米邊長(cháng)的正方形。然后,小歐拉很自信地對爸爸說(shuō):"現在,籬笆也夠了,面積也夠了。"
父親照著(zhù)小歐拉設計的羊圈扎上了籬笆,100米長(cháng)的籬笆真的夠了,不多不少,全部用光。面積也足夠了,而且還稍稍大了一些。父親心里感到非常高興。孩子比自己聰明,真會(huì )動(dòng)腦筋,將來(lái)一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊實(shí)在是及可惜了。后來(lái),他想辦法讓小歐拉認識了一個(gè)大數學(xué)家伯努利。通過(guò)這位數學(xué)家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學(xué)的大學(xué)生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學(xué)最年輕的大學(xué)生。
外國數學(xué)家的故事之牛頓
牛頓英國物理學(xué)家、數學(xué)家。曾任英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng)。
牛頓是舉世公認的、有史以來(lái)最偉大的科學(xué)家之一。他的幼年充滿(mǎn)了辛酸,在他出生前3個(gè)月父親便去世了,之后母親改嫁,他是由外祖母撫養成人的。23畢業(yè)于著(zhù)名的劍橋大學(xué)后留校工作。后因逃避倫敦流行的鼠疫來(lái)到母親的農場(chǎng)里。在這里,他被一個(gè)常人熟視無(wú)睹的現象吸引住了。有一次,他看到一個(gè)熟透了的蘋(píng)果落在地上,便開(kāi)始思索為什么蘋(píng)果會(huì )垂直落在地上,而不是飛到天上去呢?一定是有一種力在拉它,那么這種將蘋(píng)果往下拉的力會(huì )不會(huì )控制月球?他就是通過(guò)這個(gè)看起來(lái)十分簡(jiǎn)單的現象,發(fā)現了著(zhù)名的`萬(wàn)有引力定律。這個(gè)定律的巨大作用,很快就顯示了出來(lái)。它解釋了當時(shí)所知道的天體的一切運動(dòng)。同時(shí),牛頓又完成了一項重要的光學(xué)實(shí)驗,從而證明了白光是由以赤、橙、黃、綠、青、藍、紫的順序排列的合成光。1687年,牛頓出版了有史以來(lái)最偉大的科學(xué)著(zhù)作《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》。在這里,他鉆研了伽利略的理論,并歸納出著(zhù)名的運動(dòng)三大定律。除此之外,他發(fā)現的二項式定理,在數學(xué)界也有一席之地。1704年,出版《光學(xué)》一書(shū),總結了他對光學(xué)研究的成果。
牛頓61歲那年被選為英國皇家學(xué)會(huì )會(huì )長(cháng),此后年年連任直至逝世。作為舉世公認的、最卓越的科學(xué)巨匠,他仍謙遜地說(shuō):“如果說(shuō)我比別人看得遠些,那是因為我站在了巨人的肩上!1727年3月20日,84歲的牛頓逝世了。作為有功于國家的偉人,他被葬在了英國國家公墓,受到世人的瞻仰。
外國數學(xué)家的故事之哈代
英國數學(xué)家哈代有一次要從丹麥坐船回英國,到了碼頭才發(fā)現已經(jīng)沒(méi)有大船了、坐小船穿越北海風(fēng)險很大,同行的乘客都分分向上帝祈禱平安。而哈代沒(méi)有祈禱,只是寫(xiě)了一張明信片寄給丹麥數學(xué)家波爾(物理學(xué)家尼爾斯·波爾的滴滴)。波爾收到信后大吃一驚,信上只寫(xiě)了一句話(huà):“我證明了黎曼猜想!保ɡ杪孪胧呛透绲掳秃詹孪胪燃壣踔粮叩臄祵W(xué)難題)
哈代平安回到應該后,才向波爾解釋原因。其實(shí)他并沒(méi)有證明黎曼猜想,但如果他坐的船失事了,鑒于他在數學(xué)界的崇高地位,大多數人會(huì )相信他證明出了黎曼猜想,只是不幸在隨后的.海難中逝世。而哈代是一名堅定的無(wú)神論者,如果上帝真的存在,就不會(huì )讓船失事,讓哈代平白獲此如此巨大的榮譽(yù)。
所以他就開(kāi)了這個(gè)“逆向祈禱”的玩笑。
外國數學(xué)家的故事之萊布尼茨
萊布尼茨十分愛(ài)好和重視中國的科學(xué)文化和哲學(xué)思想。他收藏的有關(guān)中國的書(shū)籍有50多冊。他的信件中有200多封談到了中國。 1696年他編輯出版的《中國新事國編》一書(shū)內容多為在中國傳教士的報告、書(shū)信、旅行記略等。
他在該書(shū)的序言中說(shuō):“中國和歐洲各居世界大陸的東西兩端,是人類(lèi)偉大的教化和燦爛文明的集中點(diǎn)!薄覀儚那罢l(shuí)也不相信這個(gè)世界還有比我們的理論更美滿(mǎn),立身處世之道更進(jìn)步的民族存在,現在從東方的中國,給我們以一大覺(jué)醒!東西雙方比較起來(lái),我們覺(jué)得在工藝技術(shù)上,彼此難分高低;關(guān)于思想理論方面,我們略勝于東方一籌;而在哲學(xué)實(shí)踐方面,實(shí)在不能不承認我們相形見(jiàn)細!彼鲝垨|西方應互相學(xué) 習。他曾寫(xiě)了一封長(cháng)達四萬(wàn)字的信。專(zhuān)門(mén)討論中國的哲學(xué)。信的最后談到伏羲的符號、《場(chǎng)經(jīng)》中的六十四個(gè)圖形與他的二進(jìn)位制,他說(shuō)中國許多偉大的哲學(xué)家“都曾在這六十四個(gè)圖形中尋找過(guò)哲學(xué)的秘密……這恰恰是二進(jìn)制算術(shù),這種算術(shù)是這位偉大的'創(chuàng )造者(伏義)所掌握而幾千年之后由我發(fā)現的!安瞬寄岽囊驗閺亩M(jìn)制數學(xué)理解六十四卦圖而高興地說(shuō):“幾千年來(lái)不能很好被理解的奧秘山我理解了 。應該讓我加入中國籍吧!”傳說(shuō)他曾建議康熙帝在北京建立科學(xué)院。還送過(guò)一臺他制作的計算機的復制品給康熙皇帝。
外國數學(xué)家的故事之麥克勞林
麥克勞林不但學(xué)術(shù)成就斐然,而且關(guān)心政治。1745年,當支持查理斯圖爾特的蘇格蘭高地軍隊進(jìn)攻愛(ài)丁堡 時(shí),他以非凡的勇氣領(lǐng)導了這次保衛戰,直到蘇格蘭高地的詹姆斯 二世黨人占領(lǐng)愛(ài)丁堡時(shí),才被迫離開(kāi)。但詹姆斯只得勢一時(shí),麥克 勞林很快又返回了愛(ài)丁堡。然而經(jīng)過(guò)這次保衛戰,他的健康已經(jīng) 受到損害,不久就逝世了。
麥克勞林終生不忘牛頓對他的`栽培,并為繼承、捍衛、發(fā)展牛頓的學(xué)說(shuō)而奮斗。他曾打算寫(xiě)一本《關(guān)于伊薩克牛頓爵士的發(fā) 現說(shuō)明》,但未能完成便去世了。死后在他的墓碑上刻有“曾蒙牛頓的推薦”以表達他對牛頓的感激之情。
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