數(shù)學(xué)家的故事(精選36篇)
很多偉大的數(shù)學(xué)家有一些傳奇的故事,如下是小編為大家整理的數(shù)學(xué)家的故事(精選36篇),希望能幫助到你。
分類導(dǎo)航 | 古代 | 中國近現(xiàn)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(shù)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(shù)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)管理朝廷建筑的長官。祖沖之長在這樣的家庭里,從小就讀了不少書,人家都稱贊他是個(gè)博學(xué)的青年。他特別愛好研究數(shù)學(xué),也喜歡研究天文歷法,經(jīng)常觀測太陽和星球運(yùn)行的情況,并且做了詳細(xì)記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個(gè)專門研究學(xué)術(shù)的官署“華林學(xué)省”工作。他對做官并沒有興趣,但是在那里,可以更加專心研究數(shù)學(xué)、天文了。
我國歷代都有研究天文的官,并且根據(jù)研究天文的結(jié)果來制定歷法。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(rèn)為還不夠精確。他根據(jù)他長期觀察的結(jié)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(shù),跟現(xiàn)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(shù),跟現(xiàn)代科學(xué)測定的相差不到一秒,可見它的精確程度了。
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反對,認(rèn)為祖沖之擅自改變古歷,是離經(jīng)叛道的行為。祖沖之當(dāng)場用他研究的數(shù)據(jù)回駁了戴法興。戴法興依仗皇帝寵幸他,蠻橫地說:“歷法是古人制定的,后代的人不應(yīng)該改動(dòng)。”祖沖之一點(diǎn)也不害怕。他嚴(yán)肅地說:“你如果有事實(shí)根據(jù),就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛!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(dāng)時(shí)社會十分動(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(shù)學(xué)方面。他曾經(jīng)對古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》作了注釋,又編寫一本《綴術(shù)》。他的最杰出貢獻(xiàn)是求得相當(dāng)精確的圓周率。經(jīng)過長期的艱苦研究,他計(jì)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(shù)值推算到七位數(shù)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,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉(zhuǎn)彎,車上的銅人總是指著南方;他又造過“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上試航過,一天可以航行一百多里。他還利用水力轉(zhuǎn)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(wèi)軍的蕭道成滅了宋朝。
古代數(shù)學(xué)家的故事之趙爽
三國時(shí)期東吳的數(shù)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(shù)幅插圖(已失傳),這篇注文簡練地總結(jié)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(jù)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(dǎo)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)家測量太陽高、遠(yuǎn)的方法稱為重差術(shù))。
古代數(shù)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(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)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、醫(yī)藥、卜算等無所不精。他晚年所著的《夢溪筆談》詳細(xì)記載了勞動(dòng)人民在科學(xué)技術(shù)方面的卓越貢獻(xiàn)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(dá)到的輝煌成就!秹粝P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!秹粝P談》是中國科學(xué)史上的坐標(biāo),是沈括一生社會和科學(xué)活動(dòng)的總結(jié),內(nèi)容極為豐富,包括天文、歷法、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、地質(zhì)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、史學(xué)、考古、音樂、藝術(shù)等共600余條。其中200來?xiàng)l屬于科學(xué)技術(shù)方面,記載了他的許多發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和真知灼見。
沈括在數(shù)學(xué)方面也有精湛的研究。他從實(shí)際計(jì)算需要出發(fā),創(chuàng)立了“隙積術(shù)”和“會圓術(shù)”。沈括通過對酒店里堆起來的酒壇和壘起來的棋子等有空隙的堆體積的.研究,提出了求它們的總數(shù)的正確方法,這就是“隙積術(shù)”,也就是二階等差級數(shù)的求和方法。沈括的研究,發(fā)展了自《九章算術(shù)》以來的等差級數(shù)問題,在我國古代數(shù)學(xué)史上開辟了高階等差級數(shù)研究的方向。此外,沈括還從計(jì)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(shù)學(xué)史上第一個(gè)由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實(shí)用的近似公式,這就是“會圓術(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(jì)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(xiàn)。
古代數(shù)學(xué)家的故事之秦九韶
秦九韶,是我們耳熟能詳?shù)臄?shù)學(xué)家。然而,他的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)不止小學(xué)初中課本里那么簡單。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年完成著作《數(shù)書九章》,其中的大衍求一術(shù)(一次同余方程組問題的.解法,也就是現(xiàn)在所稱的中國剩余定理)、三斜求積術(shù)和秦九韶算法(高次方程正根的數(shù)值求法)是有世界意義的重要貢獻(xiàn),表述了一種求解一元高次多項(xiàng)式方程的數(shù)值解的算法——正負(fù)開方術(shù)。
當(dāng)我們驚嘆于秦九韶的數(shù)學(xué)成就時(shí),殊不知,他還精研了星象、音律、詩詞、營造之術(shù),就連弓、劍、營造之術(shù)也有不淺的造詣!可以說,傳統(tǒng)“六藝”中除了禮,他基本占全了!
秦九韶18歲時(shí)就“在鄉(xiāng)里為義兵首”,確實(shí)是年少氣盛。他天資聰穎,興趣廣泛并且樂學(xué)好問!其父擔(dān)任工部郎中(掌管營建)和秘書省官員(掌管圖書)這兩段時(shí)間,正給了他精研營造之術(shù)還有涉獵各類圖書的機(jī)會。除了閱讀豐富的典籍,他還去拜訪了天文歷法、建筑等方面的專家,并且有時(shí)還深入到一線工地,了解實(shí)際的施工情況;曾向著名詞人李劉學(xué)習(xí)駢儷詩詞,并有一定的造詣。有意思的是,他的數(shù)學(xué)是向一位精通數(shù)學(xué)的隱士學(xué)習(xí)的。正是有了這種好奇心、興趣還有愛請教的珍貴品質(zhì),為秦九韶能在數(shù)學(xué)上有如此造詣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)!
古代數(shù)學(xué)家的故事之梅文鼎
歷法的制定和修改離不開測算,歷理更需要用數(shù)學(xué)原理來闡明。梅文鼎為研究天文歷法的需要,對數(shù)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(shù)學(xué)著作是《方程論》,撰成于康熙十一年(1672年)。當(dāng)時(shí)正是楊光先“歷訟”失敗客死他鄉(xiāng)(1669年)后不久,西洋教士趾高氣揚(yáng),蔑視中國傳統(tǒng)文化。梅文鼎抓住“方程”這一“非西法所有”的中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)精華首先發(fā)論,來顯示中華數(shù)學(xué)的驕傲,是頗有愛國情懷的。他在書成后給數(shù)學(xué)家、桐城人方中通的書信中透露了這一思想。他說:“愚病西儒(指傳教士)排古算數(shù),著《方程論》,謂雖利氏(指利瑪竇)無以難。”
但他對于西算卻能采取正確的態(tài)度,主張“去中西之見,以平心觀理”。他在發(fā)掘整理中國古算的同時(shí),潛心研讀《幾何原本》等西算書籍,力求會通中西算法。他把所著26種數(shù)學(xué)書統(tǒng)名之曰《中西算學(xué)通》,以此來實(shí)踐他的`主張。
梅文鼎的《筆算》、《籌算》和《度算釋例》分別介紹西方的寫算方法,納皮爾(N印沁r)算籌和伽利略(Galile。)比例規(guī)。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(cuò)誤,獨(dú)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(nèi)容等徑小球問題,并指出其解法與正多面體和半正多面體構(gòu)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(dāng)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(tǒng)勾股算術(shù)的著作,全書一卷,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。書中首列“和較名義”,其次以兩幅“弦實(shí)兼勾實(shí)股實(shí)圖”來說明勾股定理,其論說的根據(jù)是出入相補(bǔ)原理, 在內(nèi)容上,本書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(rèn)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完成的。
“弦與勾股和求勾股用量法”一題中所用的尺規(guī)作圖之方法,與徐光啟《勾股義》中“勾股求容圓”來作比較,梅文鼎在尺規(guī)作圖的概念已相當(dāng)正確,顯示梅文鼎對《幾何原本》有一定深度的了解。另外,從梅文鼎在測量問題上所使用的出入相補(bǔ)法來看,其內(nèi)容相當(dāng)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(tǒng)的勾股方法來解《幾何原本》前六卷的部分命題,其中,梅文鼎花了相當(dāng)多的篇幅說明“理分中末線”(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。惟理分中末線似與勾股異源。今為游心立法之初,而仍出於勾股!庇纱耍梢娒肺亩鹘y(tǒng)勾股術(shù)的重視。
梅文鼎在數(shù)學(xué)方面寫了20多種著作。將中西方的數(shù)學(xué)進(jìn)行了融會貫通,對清朝數(shù)學(xué)的發(fā)展起了推動(dòng)作用。逝世之后,后人將其歷法、數(shù)學(xué)著述匯為《梅氏叢書輯要》(62卷)。
古代數(shù)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(dāng)時(shí)的糧食產(chǎn)量問題;在天文學(xué)上,他編篡了《崇禎歷書》,第一次精準(zhǔn)解決了時(shí)刻換算的問題;他極力主張多造西洋大炮,稱得上是中國軍事技術(shù)史上提出火炮在戰(zhàn)爭中應(yīng)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(shù)學(xué)家。
徐光啟從小愛讀書,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,一次科舉,他認(rèn)識了歐洲來的傳教士利瑪竇,在利瑪竇這里,他聽了很多從沒有聽說過、在古書上也沒有讀到過的科學(xué)知識,從此就愛上了西方科學(xué)。也是在和利瑪竇交往的過程中,徐光啟開啟了一生傳奇的科學(xué)經(jīng)歷。
要說數(shù)學(xué),徐光啟最重要的貢獻(xiàn)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,但是被稱作“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,“對酒當(dāng)歌,人生幾何”,也就是“多少”的意思。將這樣的“幾何”來作為度量長短、數(shù)量的專有名詞,妙不可言。同時(shí),一系列數(shù)學(xué)相關(guān)的`名詞,比如“點(diǎn)、線、面、角”等,也隨之被創(chuàng)造出來,并且流傳甚廣,被沿用至今。
《幾何原本》的意義,不只是數(shù)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(yàn),是世界近代科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的重要前提?梢哉f,《幾何原本》譯本的出現(xiàn),推動(dòng)了中國近現(xiàn)代科學(xué)思想的萌芽。就像徐光啟自己所說:“此書為益,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,故舉世無一人不當(dāng)學(xué)。……能精此書者,無一事不可精,好學(xué)此書者,無一事不可學(xué)!
而在他的《幾何原本雜議》中,還寫有這么一句話:“此書為用至今,在此時(shí)尤所急需,百年之后必人人習(xí)之”,數(shù)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(yuǎn)矚令人驚嘆!
此外,徐光啟還詳細(xì)論述了中國數(shù)學(xué)在明代落后的原因,論述了數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性及重要意義等,撰寫了《勾股義》和《測量異同》兩書。在當(dāng)時(shí),可謂是名副其實(shí)的大數(shù)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(jié)合起來,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(zāi),莊稼全被淹了。水退下去以后,他幫助老百姓從福建引來一批甘薯秧苗,要大家栽種,自己還在荒地上帶頭試種,結(jié)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(dāng)時(shí)中國的糧食問題。
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(dān)訓(xùn)練新兵的重任。但終因朝廷各部門的腐敗,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。
徐光啟辭官回鄉(xiāng)時(shí),已是年過花甲的老人。由于他本來就喜歡研究農(nóng)業(yè)科學(xué),回鄉(xiāng)后,就在自家田里干農(nóng)活,同時(shí)做些試驗(yàn),經(jīng)過長期的研究記錄,寫成了一部很有名的著作,叫《農(nóng)政全書》。
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,開始科學(xué)研究,為富國強(qiáng)兵利民而努力。他的前半生是在科舉和教書中度過,但是后半生卻實(shí)實(shí)在在地做出了卓越的貢獻(xiàn)。一位老者尚可用勤奮與堅(jiān)毅造就自己,我輩年輕人,更當(dāng)奮發(fā)圖強(qiáng)!
從這些古代數(shù)學(xué)家的身上,我們亦能看到青年人的使命與擔(dān)當(dāng),他們心系國家命運(yùn),努力鉆研科學(xué),力求將全部精力貢獻(xiàn)給自己的祖國。作為新時(shí)代的青年,我們也要學(xué)習(xí)他們的精神品質(zhì),努力學(xué)好專業(yè)知識,培養(yǎng)專業(yè)技能,關(guān)心國家社會發(fā)展,關(guān)注科學(xué)進(jìn)步!
古代數(shù)學(xué)家的故事之張衡
《后漢書》提到,張衡曾寫過一部《算罔論》。此書遲到唐代已經(jīng)失傳,以至唐代的章懷太子李賢懷疑張衡沒寫過這部書,而是因?yàn)椤鹅`憲》是網(wǎng)絡(luò)天地而算之,故稱《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,張衡寫過一部數(shù)學(xué)著作是應(yīng)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。他研究過球的外切立方體積和內(nèi)接立方體積,研究過球的.體積,其中還定圓周率值為10的開方,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,如果按照錢寶琮對《靈憲》的?保骸埃ㄈ赵拢┢鋸疆(dāng)天周七百三十分之一,地廣二百三十二分之一”,則當(dāng)時(shí)π值等于730/232=3.1466,較10的開方有精密了。但錢寶琮所作的?彼坪跷幢囟挤蠌埡獾脑瓉頂(shù)字。
古代數(shù)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(qū))人。金元時(shí)期的數(shù)學(xué)家。金正大末進(jìn)士,辟知鈞州。
李冶在數(shù)學(xué)上的主要貢獻(xiàn)是天元術(shù)(設(shè)未知數(shù)并列方程的方法),用以研究直角三角形內(nèi)切圓和旁切圓的性質(zhì)。與楊輝、秦九韶、朱世杰并稱為“宋元數(shù)學(xué)四大家”。
和秦九韶一樣,李冶并不認(rèn)為算學(xué)是“九九賤技”,認(rèn)為“小數(shù)之假所以為大道所歸”,也就是說“道”既來源于“小數(shù)”(技藝),又借“小數(shù)”而體現(xiàn)。他曾經(jīng)在《益古演段》序中說過:“安知軒隸之秘不于是乎始?”(誰知道軒轅隸首得道的秘訣不是始于數(shù)學(xué)呢?)也許通過對數(shù)學(xué)這種“小數(shù)”的追求也可以達(dá)到“技進(jìn)乎道”的境界。
李冶對當(dāng)時(shí)基于道教和理學(xué)的數(shù)學(xué)神秘主義不以為然。在《測圓海鏡》的序文中,李冶認(rèn)為自然之?dāng)?shù)(數(shù)字)雖然不可窮盡但數(shù)學(xué)的道理(自然之理)是可以推導(dǎo)的,而數(shù)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(shù)學(xué)的奧妙。
古代數(shù)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(xì)草》,原書佚失,但其主要內(nèi)容被楊輝(約13世紀(jì)中)著作所抄錄,因此傳世。楊輝《詳解九章算法》(1261)載有“開方作法本源”圖,注明“賈憲用此術(shù)”。這就是著名的“賈憲三角”,或稱“楊輝三角”。《詳解九章算法》同時(shí)錄有賈憲進(jìn)行高次冪開方的“增乘開方法”。
賈憲的老師楚衍是北宋前期著名的'天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家,“于《九章》《緝古》《綴術(shù)》《海島》諸算經(jīng)尤得其妙”。當(dāng)時(shí)人王洙(997—1057)有記載:“世司天算,楚,為首。既老昏,有,子賈憲、朱吉著名。憲今為左班殿直,吉隸太史。憲運(yùn)算亦妙,有書傳于世!备鶕(jù)《宋史·藝文志》記載賈憲著有《黃帝九章算經(jīng)細(xì)草》九卷,又據(jù)《明焦竑國史·藝文志》記載,著有《算法斅古集》二卷[1]及《釋鎖》,可惜均已失傳。楊輝著《詳解九章算法》(1261年)中曾引用賈憲的“開方作法本源”圖(即指數(shù)為正整數(shù)的二項(xiàng)式展開系數(shù)表,現(xiàn)稱“楊輝三角形”)和“增乘開方法”(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(jī)械化作出了重要貢獻(xiàn)。
古代數(shù)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(jì),著名的數(shù)學(xué)家。他從小聰明好學(xué),酷愛算術(shù)。一生從事數(shù)學(xué)研究,造詣很深!鞍匐u問題”是中古時(shí)期,關(guān)于不定方程整數(shù)的典型問題,邱建對此有精湛和獨(dú)到的見解。著有《張邱建算經(jīng)》3卷。后世學(xué)者北周甄鸞、唐李淳風(fēng)相繼為該書作了注釋。算經(jīng)的體例為問答式,條理精密,文詞古雅,是中國古代數(shù)學(xué)史上的杰作,也是世界數(shù)學(xué)資料庫中的一份遺產(chǎn)。
《張丘建算經(jīng)》現(xiàn)傳本有92問,比較突出的成就有最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的計(jì)算,各種等差數(shù)列問題的'解決、某些不定方程問題求解等。“百雞問題”是《張邱建算經(jīng)》中的一個(gè)世界著名的不定方程問題,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(jì)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題的數(shù)學(xué)研究取得了很好的成就。
《張邱建算經(jīng)》中的“百雞問題”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(shù)學(xué)史中的一個(gè)奇葩。這比歐州發(fā)現(xiàn)和研究這個(gè)問題要早一千多年。
古代數(shù)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(shù)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,帶回家中,潛心鉆研,造詣日深。在中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)垛積術(shù)和極限方法基礎(chǔ)上,發(fā)明了“尖錐術(shù)”,并據(jù)此提出“對數(shù)論”。這一獨(dú)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(jié)識江浙一帶數(shù)學(xué)家顧觀光、張文虎、汪日楨等,經(jīng)常聚集研究數(shù)學(xué)問題。并頻頻與外地的數(shù)學(xué)家羅士琳、徐有壬等通信,切磋學(xué)術(shù)。咸豐二年(1852),到上海墨海書館,結(jié)識英國學(xué)者偉烈亞力、艾約瑟、韋廉臣等,共同探討數(shù)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(shù)學(xué)》(我國第一部符號代數(shù)學(xué)的譯本)以及羅密士《代微積拾級》,對西方近代數(shù)學(xué)作了系統(tǒng)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年的翻譯過程中,盡心竭力,譯文達(dá)七八十萬字,其中大量科學(xué)名詞無先例可參考,善蘭反復(fù)衡量,仔細(xì)斟酌,創(chuàng)譯了一大批科學(xué)名詞,如:代數(shù)、函數(shù)、指數(shù)、微分、積分、軸、坐標(biāo)、切線、方位、自行、攝動(dòng)、光行差、分力、合力、質(zhì)點(diǎn)、細(xì)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(xiàn)。
十一年,應(yīng)曾國藩之邀入安慶軍械所,后又至南京主持金陵書局,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和所有數(shù)學(xué)書籍的要求,得到允諾。次年由曾國藩親自書簽,《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(shù)付印,出版《則古昔齋算學(xué)》。在安慶曾國藩軍中,善蘭還得以安心寫作《火器真訣》(我國第一部彈道學(xué)著作)。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(xí),官至戶部郎中、總理衙門章京。十年,發(fā)表了我國第一篇關(guān)于素?cái)?shù)的論文《考根數(shù)法》,不僅證明了費(fèi)爾馬定理,而且指出了它的逆定理之不存在。在《垛積比類》中,為解決三角自乘垛的求和問題提出了一個(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”,著名數(shù)學(xué)家華羅庚十分推崇,并在《數(shù)學(xué)歸納法》中加以引用。善蘭是我國教育史上第一位數(shù)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(dú)自一人悄悄登上0進(jìn)行每天例行的天象觀察,至今傳為美談。光緒八年(1882)逝世前幾個(gè)月,還著手編著《級數(shù)勾股》! ±钌铺m對訓(xùn)闋詞章也有研究,善詩、嗜酒,年輕時(shí)常與“鴛湖吟侶”詩友們相唱和。道光二十二年(1842),英國侵略軍攻陷乍浦,善蘭滿懷悲憤寫下了控訴侵略者的詩篇《乍浦行》、《劉烈女》、《漢奸謠》等,表達(dá)了其愛國熱忱。有《則古昔齋遺詩》1卷。 李善蘭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)會在杭州舉行學(xué)術(shù)討論會,紀(jì)念李善蘭對中國近代科學(xué)發(fā)展作出的杰出貢獻(xiàn)。
古代數(shù)學(xué)家的故事之楊輝
楊輝(生卒年未詳),字謙光,宋錢塘縣(今杭州)人。精研數(shù)學(xué),被列為宋元四大數(shù)學(xué)家之一。宋景定二年(1261),著《詳解九章算法》,后附《纂類》,共12卷。內(nèi)有“開方作法本源圖”,即二項(xiàng)式定理系數(shù)表。這一方法出于北宋賈憲著《釋鎖算書》,已失傳。楊輝在書中不僅記錄下來,還作了詳盡闡述。這個(gè)外形很像一個(gè)三角形,后人稱之為“楊輝三角”。
歐洲著名的“巴斯加三角”與之相同,但比楊輝遲300余年。景定三年,著《日用算法》2卷,把復(fù)雜的乘除法改為簡便的加減法,非常實(shí)用。為適合初學(xué),還編有詩話13首,立圖草66問。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》,書內(nèi)列有“九歸”口訣,介紹籌算乘除的各種簡捷算法。下卷又名《法算取用本末》,系與史仲榮合撰。十一年,撰《田畝比類乘除捷法》2卷,《續(xù)古摘奇算法》2卷。以上7卷,合稱《楊輝算法》。朝鮮、日本等國均有譯本出版,流傳世界。他還曾論證過弧矢公式,時(shí)人稱為“輝術(shù)”。楊輝對中國和世界數(shù)學(xué)史都作出了杰出貢獻(xiàn)。
【1】陳景潤 | 【5】高揚(yáng)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 | 【8】吳文俊 | 【12】陶哲軒 |
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之陳景潤
陳景潤一個(gè)家喻戶曉的數(shù)學(xué)家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻(xiàn),創(chuàng)立了著名的“陳氏定理”,所以有許多人親切地稱他為“數(shù)學(xué)王子”。但有誰會想到,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院,此時(shí)正值抗日戰(zhàn)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(zhàn)事被滯留家鄉(xiāng)。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(bào)達(dá)母校,他來到了這所中學(xué)為同學(xué)們講授數(shù)學(xué)課。
一天,沈元老師在數(shù)學(xué)課上給大家講了一故事:“200年前有個(gè)法國人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)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(shù)都可以表示為兩個(gè)奇數(shù)之和。因?yàn)檫@個(gè)結(jié)論沒有得到證明,所以還是一個(gè)猜想。大數(shù)學(xué)歐拉說過:雖然我不能證明它,但是我確信這個(gè)結(jié)論是正確的。
它像一個(gè)美麗的光環(huán),在我們不遠(yuǎn)的前方閃耀著眩目的光輝!标惥皾櫟芍劬Γ牭萌肷。
從此,陳景潤對這個(gè)奇妙問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。課余時(shí)間他最愛到圖書館,不僅讀了中學(xué)輔導(dǎo)書,這些大學(xué)的數(shù)理化課程教材他也如饑似渴地閱讀。因此獲得了“書呆子”的雅號。
興趣是第一老師。正是這樣的數(shù)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(shù)學(xué)家。
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中國近現(xiàn)代數(shù)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,他們走著走著;忽然看見路旁有座荒墳,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:
“那邊可能有好玩的,我們過去看看好嗎?”
鄰居家的孩子回答道:“好吧,但只能呆一會兒,我有點(diǎn)害怕!
膽大的華羅庚笑著說:“不用怕,世間是沒有鬼的!闭f完,他首先向荒墳跑去。
兩個(gè)孩子來到墳前,仔細(xì)端詳著那些石人、石馬,用手摸摸這兒,摸摸那兒,覺得非常有趣。愛動(dòng)腦筋的華羅庚突然問鄰居家的孩子:“這些石人、石馬各有多重?”
鄰居家的孩子迷惑地望著他說:"我怎么能知道呢?你怎么會問出這樣的傻問題,難怪人家都叫你‘羅呆子’!
華羅庚很不甘心地說道:“能否想出一種辦法來計(jì)算一下呢?”
鄰居家的孩子聽到這話大笑起來,說道:“等你將來當(dāng)了數(shù)學(xué)家再考慮這個(gè)問題吧!不過你要是能當(dāng)上數(shù)學(xué)家,恐怕就要日出西山了!
華羅庚不顧?quán)徏液⒆拥某靶Γ瑘?jiān)定地說:“以后我一定能想出辦法來的。”
當(dāng)然,計(jì)算出這些石人、石馬的重量,對于后來果真成為數(shù)學(xué)家的華羅庚來講,根本不在話下。
金壇縣城東青龍山上有座廟,每年都要在那里舉行廟會。少年華羅庚是個(gè)喜愛湊熱鬧的人,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,一個(gè)熱鬧場面吸引了他,只見一匹高頭大馬從青龍山向城里走來,馬上坐著頭插羽毛、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,就可以問神問卦,求醫(yī)求子了。
華羅庚感到好笑,他自己卻不跪不拜“菩薩”。站在旁邊的大人見后很生氣,訓(xùn)斥道:
“孩子,你為什么不拜,這菩薩可靈了!
“菩薩真有那么靈嗎?”華羅庚問道。
一個(gè)人說道:“那當(dāng)然,看你小小年紀(jì)千萬不要冒犯了神靈,否則,你就會倒楣的!
“菩薩真的萬能嗎?”這個(gè)問題在華羅庚心中盤旋著。他不相信一尊泥菩薩真能救苦救難。
廟會散了,看熱鬧的老百姓都回家了。而華羅庚卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)地跟蹤著“菩薩”?吹健捌兴_”進(jìn)了青龍山廟里,小華羅庚急忙跑過去,趴在門縫向里面看。只見“菩薩”能動(dòng)了,他從馬上下來,脫去身上的花衣服,又順手抹去臉上的妝束。門外的華庚驚呆了,原來百姓們頂禮膜拜的“菩薩”竟是一村民裝扮的。
華羅庚終于解開了心中的疑團(tuán),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,再也無人喊他“羅呆子”了。正是華羅庚這種打破砂鍋問到底的精神,
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中國近現(xiàn)代數(shù)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縣的一個(gè)山村里。雖然家境清貧,可他父母省吃儉用,拼死拼活也要供他上學(xué)。他在讀初中時(shí),對數(shù)學(xué)并不感興趣,覺得數(shù)學(xué)太簡單,一學(xué)就懂?闪,后來的一堂數(shù)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了一位剛從東京留學(xué)歸來的教數(shù)學(xué)課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數(shù)學(xué),而是講故事。他說:“當(dāng)今世界,弱肉強(qiáng)食,世界列強(qiáng)依仗船堅(jiān)炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險(xiǎn)迫在眉睫,振興科學(xué),發(fā)展實(shí)業(yè),救亡圖存,在此一舉。‘天下興亡,匹夫有責(zé)’,在座的每一位同學(xué)都有責(zé)任!彼哉鞑┮,講述了數(shù)學(xué)在現(xiàn)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是:“為了救亡圖存,必須振興科學(xué)。數(shù)學(xué)是科學(xué)的開路先鋒,為了發(fā)展科學(xué),必須學(xué)好數(shù)學(xué)!碧K步青一生不知聽過多少堂課,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,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,不僅是為了個(gè)人找出路,而是為中華民族求新生。當(dāng)天晚上,蘇步青輾轉(zhuǎn)反側(cè),徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學(xué)轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué),并從此立下了“讀書不忘救國,救國不忘讀書”的座右銘。一迷上數(shù)學(xué),不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書、思考、解題、演算,4年中演算了上萬道數(shù)學(xué)習(xí)題。現(xiàn)在溫州一中(即當(dāng)時(shí)省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習(xí)薄,用毛筆書寫,工工整整。中學(xué)畢業(yè)時(shí),蘇步青門門功課都在90分以上。
17歲時(shí),蘇步青赴日留學(xué),并以第一名的`成績考取東京高等工業(yè)學(xué)校,在那里他如饑似渴地學(xué)習(xí)著。為國爭光的信念驅(qū)使蘇步青較早地進(jìn)入了數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域,在完成學(xué)業(yè)的同時(shí),寫了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(shù)學(xué)系當(dāng)講師,正當(dāng)日本一個(gè)大學(xué)準(zhǔn)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?yàn)槲疫x擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!”
這就是老一輩數(shù)學(xué)家那顆愛國的赤子之心。
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之熊慶來
熊慶來(1893—1969)是云南彌勒縣人,中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)的先驅(qū),為中國數(shù)學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。
熊慶來的父親熊國棟,精通儒學(xué),但更喜歡新學(xué),思想很開明,對熊慶來的影響很大。少年時(shí)的熊慶來從他父親那里常聽到有關(guān)孫中山民主革命的`事情,這在幼年熊慶來的心田播下了愛國的種子。
1907年,熊慶來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(dāng)時(shí)滿清王朝已日薄西山,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。熊慶來由于參加了“收回礦山開采權(quán)”的抗法反清的示威游行而遭到學(xué)校的記過處分,F(xiàn)實(shí)的生活與斗爭命命名熊慶來認(rèn)識到:要使國家富強(qiáng),必須掌握科學(xué),科學(xué)能強(qiáng)國富民。
1913年,熊慶來赴歐留學(xué)。1914年,第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),他從比利時(shí)經(jīng)荷蘭、英國,輾轉(zhuǎn)到了法國巴黎。8年間先后獲得高等數(shù)學(xué)、力學(xué)及天文學(xué)等多科證書,并獲得理學(xué)碩士學(xué)位。1921年,28歲的熊慶來學(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)政府趁熊慶來去巴黎參加國際會議的機(jī)會,解散了熊慶來苦心經(jīng)營12年的云南大學(xué)。年近花甲的熊慶來懷著“壯志難酬,報(bào)國無門”的心情,決定滯留在法國繼續(xù)從事函數(shù)論的研究。
“……祖國歡迎你,人民歡迎你!歡迎你回來參加社會主義建設(shè)的偉大事業(yè)……”1957年4月,周總理給熊慶來寫信,動(dòng)員他回國。同年6月,熊慶來在完成了函數(shù)論專著稿后,毅然啟程,回到了祖國的懷抱。他表示,愿在社會主義的光芒中鞠躬盡瘁于祖國的學(xué)術(shù)建設(shè)事業(yè)。在回國后的7年中,他在國內(nèi)外學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表了近20篇具有世界水平的數(shù)學(xué)論文。還培養(yǎng)了楊樂、張廣厚等一批數(shù)學(xué)人才,為祖國贏得了榮譽(yù),表現(xiàn)了這位七旬老人熱愛祖國的赤子之心。
1969年,一代宗師、著名數(shù)學(xué)家熊慶來先生與世長辭。臨終之前他還表示為人民鞠躬盡瘁,死而后已。
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之高揚(yáng)芝
高揚(yáng)芝(1906-1978),江西南昌人,從小學(xué)習(xí)勤奮,特別喜歡數(shù)學(xué)。
高中畢業(yè)后考入北京大學(xué)數(shù)學(xué)系,由于學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀,1930年大學(xué)畢業(yè)后應(yīng)聘到上海大同大學(xué)擔(dān)任數(shù)學(xué)教員,后成為教授、數(shù)學(xué)系主任。在課堂教學(xué)中,她遵循《學(xué)記》中所說的:“善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志!彼,高揚(yáng)芝的數(shù)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(yáng)芝長期從事數(shù)學(xué)分析(舊時(shí)叫高等微積分)、高等代數(shù)和復(fù)變函數(shù)等課程的教學(xué)與研究。她深知,高等數(shù)學(xué)比初等數(shù)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(tǒng)治著的王國。因此,高教授常常告訴學(xué)生,數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),證明簡潔,蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)的美。它像一座迷宮,只要你潛心學(xué)習(xí)、研究,就能尋求到走出迷宮的正確道路。一旦順利走出迷宮,成功的愉悅會使你興奮不已,你會向新的、更復(fù)雜的迷宮挑戰(zhàn),這就是數(shù)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)過刻苦鉆研教材,結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,她撰寫出論文《Clebsch氏級數(shù)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,她又著有《極限淺說》《行列式》等科普讀物多部。
高揚(yáng)芝是中國數(shù)學(xué)會創(chuàng)始時(shí)的少數(shù)女性前輩之一。1935年7月25日中國數(shù)學(xué)會在上海交通大學(xué)圖書館舉行成立大會,共有33人出席,高揚(yáng)芝就是其中的一位。在這次年會上,她被推選為中國數(shù)學(xué)會評議會評議,后連任第二、三屆評議會評議。1951年8月,中國數(shù)學(xué)會在北京大學(xué)召開了規(guī)?涨暗牡谝淮稳珖泶髸邠P(yáng)芝出席了大會。她是這次到會代表63人中惟一的女代表。20世紀(jì)60年代,她被選為江蘇省數(shù)學(xué)會副理事長。
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中國近現(xiàn)代數(shù)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(shù)學(xué)家、中國科學(xué)院資深院士、被稱為中國近代數(shù)論的創(chuàng)始人、二次型研究的開拓者、一代數(shù)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(dāng)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(dǎo)師Mordell的指導(dǎo)下研究二次型,在表二次型為線性型平方和的`問題上,取得優(yōu)異成績。
他還先后擔(dān)任了四川大學(xué)教務(wù)長、副校長、校長、數(shù)學(xué)研究所所長等職,作為學(xué)術(shù)帶頭人和學(xué)校負(fù)責(zé)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,積極開展基礎(chǔ)理論研究,發(fā)展應(yīng)用數(shù)學(xué),培養(yǎng)一批高水平的人才。其研究領(lǐng)域涉及數(shù)論、組合數(shù)學(xué)與代數(shù)學(xué)。在二次型、不定方程領(lǐng)域獲眾多優(yōu)秀成果。
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之王貞儀
女?dāng)?shù)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,著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數(shù)窺余》四卷、《術(shù)算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。
從她遺留下來著作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究女?dāng)?shù)學(xué)家。算籌,又被稱為籌、策、籌策等,有時(shí)亦稱為算子,是一種棒狀計(jì)算工具。一般是竹制或木制一批同樣長短粗細(xì)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(yīng)用“算籌”進(jìn)行計(jì)算方法叫做“籌算”,算籌傳入日本稱為“算術(shù)”。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句“善數(shù)者不用籌策”記述,現(xiàn)在所見最早記載是《孫子算經(jīng)》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之吳文俊
吳文俊(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(shù)學(xué)家,中國科學(xué)院院士,中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員,系統(tǒng)科學(xué)研究所名譽(yù)所長。吳文俊畢業(yè)于交通大學(xué)數(shù)學(xué)系,1949年,獲法國斯特拉斯堡大學(xué)博士學(xué)位;1957年,當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士);1991年,當(dāng)選第三世界科學(xué)院院士;陳嘉庚科學(xué)獎(jiǎng)獲得者,2001年2月,獲2000年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。
對數(shù)學(xué)的主要領(lǐng)域—拓?fù)鋵W(xué)做出了重大貢獻(xiàn)。他引進(jìn)的示性類和示嵌類被稱為“吳示性類”和“吳示嵌類”,他導(dǎo)出的示性類之間的`關(guān)系式被稱為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓?fù)鋵W(xué)的重大突破之一,成為影響深遠(yuǎn)的經(jīng)典性成果。1970年代后期,他開創(chuàng)了嶄新的數(shù)學(xué)機(jī)械化領(lǐng)域,提出了用計(jì)算機(jī)證明幾何定理的“吳方法”,被認(rèn)為是自動(dòng)推理領(lǐng)域的先驅(qū)性工作。他是我國最具國際影響的數(shù)學(xué)家之一,他的工作對數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)研究影響深遠(yuǎn)。
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中國近現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的故事之許寶騄
許寶騄(1910.9.10一1970.12.18)是中國數(shù)學(xué)家,生卒于北京。他出身于名門世家,從小就受中國傳統(tǒng)教育的影響,父親聘請教師講授'四書五經(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?qū)?shù)學(xué)有強(qiáng)烈的愛好,次年轉(zhuǎn)學(xué)入清華大學(xué)數(shù)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(yǎng)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(yàn)室和統(tǒng)計(jì)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)任訪問教授。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(dāng)選的學(xué)部委員。
許寶騄是中國概率統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)享有國際聲譽(yù)的第一位數(shù)學(xué)家。他的主要工作是在數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論兩個(gè)方面。
數(shù)理統(tǒng)計(jì)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(xiàn),他得到了一些重要的非中心分布,論證了F檢驗(yàn)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(tǒng)計(jì)分析中的精確分布和極限分布得到了重要的結(jié)果,導(dǎo)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(jié)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(shù)理統(tǒng)計(jì)中的國際上的地位。晚年,他致力于組合設(shè)計(jì)的.構(gòu)造,也有重要的工作。
概率論方面,在1945—47年間,他潛心于獨(dú)立和的極限分布的研究,由于消息閉塞,所得結(jié)果大部分與Kolmogorov的工作相重,但使用的方法是不同的。50年代他對馬氏過程發(fā)生了興趣,在這一方向?qū)懥藥灼匾恼撐摹?/p>
以上提到的工作,除獨(dú)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。
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中國近現(xiàn)代數(shù)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(shù)學(xué)家,菲爾茲獎(jiǎng)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(xiàn)任香港中文大學(xué)博文講座教授兼數(shù)學(xué)科學(xué)研究所所長、哈佛大學(xué)WilliamCasperGraustein講座教授、清華大學(xué)丘成桐數(shù)學(xué)科學(xué)中心主任、北京雁棲湖應(yīng)用數(shù)學(xué)研究院院長。
菲爾茲獎(jiǎng)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(shù)學(xué)物理的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。是第一位獲得這項(xiàng)被稱為“數(shù)學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)”的華人,也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數(shù)學(xué)獎(jiǎng)的'華人。
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中國近現(xiàn)代數(shù)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(jì)世界級的幾何學(xué)家。少年時(shí)代即顯露數(shù)學(xué)才華,在其數(shù)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(xiàn),影響了整個(gè)數(shù)學(xué)的發(fā)展,被楊振寧譽(yù)為繼歐幾里德、高斯、黎曼、嘉當(dāng)之后又一里程碑式的人物。曾先后主持、創(chuàng)辦了三大數(shù)學(xué)研究所,造就了一批世界知名的數(shù)學(xué)家。晚年情系故園,每年回天津南開大學(xué)數(shù)學(xué)研究所主持工作,培育新人,只為實(shí)現(xiàn)心中的一個(gè)夢想:使中國成為21世紀(jì)的`數(shù)學(xué)大國。
陳省身9歲考入秀州中學(xué)預(yù)科一年級。這時(shí)他已能做相當(dāng)復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,并且讀完了《封神榜》、《說岳全傳》等書。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(jì)雖小,卻充分顯露出他在數(shù)學(xué)方面的才華。陳省身考入南開大學(xué)理科那一年還不滿15歲。他是全校聞名的少年才子,大同學(xué)遇到問題都要向他請教,他也非常樂于幫助別人。一年級時(shí)有國文課,老師出題做作文,陳省身寫得很快,一個(gè)題目往往能寫出好幾篇內(nèi)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(xiàn),給別人的那些得的分?jǐn)?shù)反倒比自己那篇要高。
他不愛運(yùn)動(dòng),喜歡打橋牌,且牌技極佳。圖書館是陳省身最愛去的地方,常常在書庫里一呆就是好幾個(gè)小時(shí)。他看書的門類很雜,歷史、文學(xué)、自然科學(xué)方面的書,他都一一涉獵,無所不讀。入學(xué)時(shí),陳省身和他父親都認(rèn)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(yàn),既不能讀化學(xué)系,也不能讀物理系,只有一條路——進(jìn)數(shù)學(xué)系。
數(shù)學(xué)系主任姜立夫,對陳省身的影響很大。數(shù)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)于南開中學(xué),被保送到南開大學(xué)。他原先進(jìn)物理系,后來被姜立夫的魅力所吸引,轉(zhuǎn)到了數(shù)學(xué)系,和陳省身非常要好,成為終生知己。姜立夫?yàn)閾碛袃擅绱顺錾牡茏佣吲d,開了許多門在當(dāng)時(shí)看來是很高深的課,如線性代數(shù)、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(dāng)助手,任務(wù)是幫老師改卷子。起初只改一年級的,后來連二年級的都讓他改,另一位數(shù)學(xué)教授的卷子也交他改,每月報(bào)酬10元。第一次拿到錢時(shí),陳省身不無得意,這是他第一次的勞動(dòng)報(bào)酬啊!
考入南開后,陳省身住進(jìn)八里臺校舍。每逢星期日,他從學(xué);丶叶家(jīng)過海光寺,那里是日本軍營。看到荷槍實(shí)彈的日本鬼子那副耀武揚(yáng)威的模樣,他心里很不是滋味,不禁快步走開。再往前便是南市“三不管”,是個(gè)烏煙瘴氣的地方,令他萬分厭惡。從家返回學(xué)校時(shí),又要經(jīng)過南市、海光寺,直到走進(jìn)八里臺校園,他才感到松了口氣。
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中國近現(xiàn)代數(shù)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(shù)學(xué)家,菲爾茨獎(jiǎng)獲得者、英國皇家學(xué)會院士、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(dǎo)師。
陶哲軒13歲獲得國際數(shù)學(xué)奧林匹克競賽數(shù)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(dān)任教授;2006年31歲時(shí)獲得菲爾茨獎(jiǎng)、拉馬努金獎(jiǎng)和麥克阿瑟天才獎(jiǎng);2008年獲得艾倫·沃特曼獎(jiǎng);2009年12月作為第二屆“丘成桐中學(xué)數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”的評審總決賽的面試主考官來到中國;2015年獲得科學(xué)突破獎(jiǎng)—數(shù)學(xué)突破獎(jiǎng)。
陶哲軒的專業(yè)橫跨多個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域,包括調(diào)和分析、非線性偏微分方程和組合論。
作為當(dāng)代最年輕的著名華裔數(shù)學(xué)家,任教于美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)數(shù)學(xué)系,是繼丘成桐之后獲此殊榮的'第二位華人。是調(diào)和分析、偏微分方程、組合數(shù)學(xué)、解析數(shù)論、算術(shù)數(shù)論等接近10個(gè)重要數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域里的大師級數(shù)學(xué)家,被譽(yù)為“數(shù)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(shù)學(xué)家陶哲軒位居榜首。
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【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 |
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外國數(shù)學(xué)家的故事之高斯
德國著名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學(xué)計(jì)算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著父親在算工錢時(shí),還糾正父親計(jì)算的錯(cuò)誤。
長大后他成為當(dāng)代最杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻(xiàn),現(xiàn)在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數(shù)學(xué)家們則稱呼他為“數(shù)學(xué)王子”。
他八歲時(shí)進(jìn)入鄉(xiāng)村小學(xué)讀書。教數(shù)學(xué)的老師是一個(gè)從城里來的人,覺得在一個(gè)窮鄉(xiāng)僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認(rèn)真,如果有機(jī)會還應(yīng)該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。
這一天正是數(shù)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,知道老師又會在今天捉這些學(xué)生處罰了。
“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。”老師講了這句話后就一言不發(fā)的拿起一本小說坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開始計(jì)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(shù)后就擦掉石板上的結(jié)果,再加下去,數(shù)越來越大,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。
還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的.石板走上前去!袄蠋煟鸢甘遣皇沁@樣?”
老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:“去,回去再算!錯(cuò)了!彼氩豢赡苓@么快就會有答案了。
可是高斯卻站著不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對的!
數(shù)學(xué)老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數(shù):5050,他驚奇起來,因?yàn)樗约涸?jīng)算過,得到的數(shù)也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數(shù)值呢?
高斯解釋他發(fā)現(xiàn)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計(jì)算級數(shù)1+2+3+…+n的方法。高斯的發(fā)現(xiàn)使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點(diǎn)是不對的。他以后也認(rèn)真教起書來,并且還常從城里買些數(shù)學(xué)書自己進(jìn)修并借給高斯看。在他的鼓勵(lì)下,高斯以后便在數(shù)學(xué)上作了一些重要的研究了。
外國數(shù)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(yī)科專業(yè)。他喜歡提問題,不問個(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(qiáng)弱決定的。父親身體強(qiáng)壯,母親就生男孩;父親身體衰弱,母親就生女孩!
比羅教授的話音剛落,伽利略就舉手說道:“老師,我有疑問!
比羅教授不高興地說:“你提的問題太多了!你是個(gè)學(xué)生,上課時(shí)應(yīng)該認(rèn)真聽老師講,多記筆記,不要胡思亂想,動(dòng)不動(dòng)就提問題,影響同學(xué)們學(xué)習(xí)!”“這不是胡思亂想,也不是動(dòng)不動(dòng)就提問題。我的鄰居,男的身體非常強(qiáng)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?”伽利略沒有被比羅教授嚇倒,繼續(xù)反問。
“我是根據(jù)古希臘著名學(xué)者亞里士多德的觀點(diǎn)講的.,不會錯(cuò)!”比羅教授搬出了理論根據(jù),想壓服他。
伽利略繼續(xù)說:“難道亞里士多德講的不符合事實(shí),也要硬說是對的嗎?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_教授被問倒了,下不了臺。
后來,伽利略果然受到了校方的批評,但是,他勇于堅(jiān)持、好學(xué)善問、追求真理的精神卻絲毫沒有改變。正因?yàn)檫@樣,他才最終成為一代科學(xué)巨匠。
外國數(shù)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(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度深深地熏染了年幼的阿基米德,據(jù)說他從小就善于思考,熱愛學(xué)習(xí)。公元前 276 年,11歲的阿基米德孤身一人離開家鄉(xiāng),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(yuǎn)眼光的統(tǒng)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)家們能在這里專心從事研究和創(chuàng)造。
初到的阿基米德投身于柯農(nóng)門下,開始系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理和哲學(xué)?罗r(nóng)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(shù)學(xué)、力學(xué)等方面表現(xiàn)出了非凡的才能。幾年之后,當(dāng)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(shù)學(xué)領(lǐng)域得到了充分的展示。他在這方面的`貢獻(xiàn)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(xiàng)重要科學(xué)成就都有一個(gè)生動(dòng)的傳說,最為人熟知的是有關(guān)浮力定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過。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,澡盆里的水隨著他身體的下浸溢了出來,看著這些溢出來的水,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(yīng)該等于他自身的體積。如果把王冠浸在水中,根據(jù)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)萬分,一下子從浴盆里跳起來,光著身子跑了出去,邊跑邊喊:“尤里卡(希臘語:發(fā)現(xiàn)了)!尤里卡!”現(xiàn)在,世界最著名的發(fā)明博覽會以“尤里卡”命名,正是為了紀(jì)念此事。
數(shù)學(xué)和力學(xué)的成就,為阿基米德贏得了“數(shù)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(zhǔn)傷害這位偉大的科學(xué)家?墒沁@項(xiàng)命令依然沒能挽救阿基米德的命運(yùn),這位老科學(xué)家在敵兵面前,依然全神貫注地研究一個(gè)幾何問題的行為,激怒了一位魯莽的羅馬士兵,他拔出劍來刺死了這位古希臘最優(yōu)秀的科學(xué)精英。
外國數(shù)學(xué)家的故事之戴維·希爾伯特
戴維·希爾伯特(1862~1943),德國著名數(shù)學(xué)家。希爾伯特是對二十世紀(jì)數(shù)學(xué)有深刻影響的數(shù)學(xué)家之一,他領(lǐng)導(dǎo)的數(shù)學(xué)學(xué)派是19世紀(jì)末20世紀(jì)初數(shù)學(xué)界的一面旗幟,希爾伯特被稱為“數(shù)學(xué)界的無冕之王”,他是天才中的天才。
希爾伯特認(rèn)為,科學(xué)在每個(gè)時(shí)代都有它自己的問題,而這些問題的解決對于科學(xué)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。他指出:“只要一門科學(xué)分支能提出大量的問題,它就充滿著生命力,而問題缺乏則預(yù)示著獨(dú)立發(fā)展的衰亡和終止!痹1900年巴黎國際數(shù)學(xué)家代表大會上,希爾伯特發(fā)表了題為《數(shù)學(xué)問題》的著名講演。他根據(jù)過去特別是十九世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的.成果和發(fā)展趨勢,提出了23個(gè)最重要的數(shù)學(xué)問題,被認(rèn)為是20世紀(jì)數(shù)學(xué)的至高點(diǎn),對這些問題的研究有力推動(dòng)了20世紀(jì)數(shù)學(xué)的發(fā)展,在世界上產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這23個(gè)問題統(tǒng)稱“希爾伯特問題”,后來成為許多數(shù)學(xué)家力圖攻克的難關(guān),對現(xiàn)代數(shù)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,希爾伯特問題中有些現(xiàn)已得到圓滿解決,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(shù)學(xué)問題都可以得到解決的信念,對數(shù)學(xué)工作者是一種巨大的鼓舞。他說:“在我們中間,常常聽到這樣的呼聲:這里有一個(gè)數(shù)學(xué)問題,去找出它的答案!你能通過純思維找到它,因?yàn)樵跀?shù)學(xué)中沒有不可知!比旰,1930年,在接受哥尼斯堡榮譽(yù)市民稱號的講演中,針對一些人信奉的不可知論觀點(diǎn),他再次滿懷信心地宣稱:“我們必須知道,我們必將知道!毕柌厝ナ篮,這句話就刻在了他的墓碑上。
外國數(shù)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(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家。他是數(shù)學(xué)分析嚴(yán)格化的開拓者,復(fù)變函數(shù)論的奠基者,也是彈性力學(xué)理論基礎(chǔ)的建立者?挛髟跀(shù)學(xué)上的最大貢獻(xiàn)是在微積分中引進(jìn)了極限概念,并以極限為基礎(chǔ)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,也是柯西對人類科學(xué)發(fā)展所做的巨大貢獻(xiàn)。
1821年柯西提出極限定義的方法,把極限過程用不等式來刻畫,后經(jīng)魏爾斯特拉斯改進(jìn),成為現(xiàn)在所說的柯西極限定義。當(dāng)今所有微積分的教科書都還(至少是在本質(zhì)上)沿用著柯西等人關(guān)于極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、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(tǒng)的開創(chuàng)性工作,他把定積分定義為和的“極限”。在定積分運(yùn)算之前,強(qiáng)調(diào)必須確立積分的存在性。他利用中值定理首先嚴(yán)格證明了微積分基本定理。通過柯西以及后來魏爾斯特拉斯的艱苦工作,使數(shù)學(xué)分析的基本概念得到嚴(yán)格的論述。從而結(jié)束微積分二百年來思想上的混亂局面,把微積分及其推廣從對幾何概念、運(yùn)動(dòng)和直觀了解的`完全依賴中解放出來,并使微積分發(fā)展成現(xiàn)代數(shù)學(xué)最基礎(chǔ)最龐大的數(shù)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)績永存!边@句話長久地叩擊著一代又一代學(xué)子的心扉。
外國數(shù)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(shù)學(xué)及各種科學(xué)文化,30歲就成了有名的學(xué)者。應(yīng)當(dāng)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(shù)學(xué)研究有著十分悠久的歷史,曾經(jīng)出過一些幾何學(xué)著作,但都是討論某一方面的問題,內(nèi)容不夠系統(tǒng)。歐幾里德匯集了前人的成果,采用前所未有的獨(dú)特編寫方式,先提出定義、公理、公設(shè),然后由簡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(shù)、分?jǐn)?shù)、比例等等,終于完成了《幾何原本》這部巨著。
《原本》問世后,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種。13世紀(jì)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。
歐幾里德善于用簡單的方法解決復(fù)雜的問題。他在人的身影與高正好相等的時(shí)刻,測量了金字塔影的.長度,解決了當(dāng)時(shí)無人能解的金字塔高度的大難題。他說:“此時(shí)塔影的長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(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者,他反對在做學(xué)問時(shí)投機(jī)取巧和追求名利,反對投機(jī)取巧、急功近利的作風(fēng)。盡管歐幾里德簡化了他的幾何學(xué),國王(托勒密王)還是不理解,希望找一條學(xué)習(xí)幾何的捷徑。歐幾里德說:“在幾何學(xué)里,大家只能走一條路,沒有專為國王鋪設(shè)的大道!边@句話成為千古傳誦的學(xué)習(xí)箴言。一次,他的一個(gè)學(xué)生問他,學(xué)會幾何學(xué)有什么好處?他幽默地對仆人說:“給他三個(gè)錢幣,因?yàn)樗霃膶W(xué)習(xí)中獲取實(shí)利!
歐氏還有《已知數(shù)》《圖形的分割》等著作。
外國數(shù)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(zhàn)中英勇捐軀,但卻被譽(yù)為數(shù)學(xué)天才。這是因?yàn)樗隈R其諾防線服役時(shí),寫下了不朽的數(shù)學(xué)手稿。
多布林出生于德國的一個(gè)猶太人家庭。當(dāng)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)有史以來最年輕的數(shù)學(xué)博士,不久便擔(dān)當(dāng)了整個(gè)巴黎地區(qū)同齡人的數(shù)學(xué)導(dǎo)師。那時(shí)他所進(jìn)行的概率理論的研究項(xiàng)目,被認(rèn)為是整個(gè)歐洲最前途無量的數(shù)學(xué)研究項(xiàng)目。他原本是一個(gè)前途無量的.數(shù)學(xué)家,但希特勒入侵法國,使得他的數(shù)學(xué)生涯于1940年悲劇性地中斷了。面對入侵的德國軍隊(duì),多布林決心奮起抗?fàn),而不是茍且偷生,他參加了法國陸軍,成為一名普通的士兵?/p>
多布林隨身攜帶著他的研究論文和即將完成的定理上了前線,駐守馬其諾防線。在戰(zhàn)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(xù)數(shù)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(tuán)也面臨著滅頂之災(zāi)。當(dāng)其他士兵紛紛后撤時(shí),多布林自愿與兩名戰(zhàn)友留下,抵抗即將到來的德軍。6月21日,當(dāng)?shù)萝婑R上就要占領(lǐng)陣地時(shí),多布林開槍自殺,寧死不當(dāng)俘虜,年僅25歲。他弟弟克勞德回憶道:“幸運(yùn)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(shù)學(xué)家的故事之歐拉
歐拉是數(shù)學(xué)史上著名的數(shù)學(xué)家,他在數(shù)論、幾何學(xué)、天文數(shù)學(xué)、微積分等好幾個(gè)數(shù)學(xué)的分支領(lǐng)域中都取得了出色的成就。不過,這個(gè)大數(shù)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?yàn)樾切嵌鸬。?dāng)時(shí),小歐拉在一個(gè)教會學(xué)校里讀書。有一次,他向老師提問,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)上也沒有回答過。其實(shí),天上的星星數(shù)不清,是無限的。我們的肉眼可見的星星也有幾千顆。這個(gè)老師不懂裝懂,回答歐拉說:"天有有多少顆星星,這無關(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(shù)目呢?上帝會不會太粗心了呢?
他向老師提出了心中的疑問,老師又一次被問住了,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?yàn)橐粋(gè)才上學(xué)的孩子向老師問出了這樣的問題,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(zé)怪上帝為什么沒有記住星星的數(shù)目,言外之意是對萬能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個(gè)嚴(yán)重的問題。
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。小歐拉沒有與教會、與上帝"保持一致",老師就讓他離開學(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。克窒,上帝是個(gè)獨(dú)裁者,連提出問題都成了罪。他又想,上帝也許是個(gè)別人編造出來的'家伙,根本就不存在。
回家后無事,他就幫助爸爸放羊,成了一個(gè)牧童。他一面放羊,一面讀書。他讀的書中,有不少數(shù)學(xué)書。
爸爸的羊群漸漸增多了,達(dá)到了100只。原來的羊圈有點(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方形的土地,長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(xiàn)他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長40米,寬15米的羊圈,其周長將是110米(15+15+40+40=110)父親感到很為難,若要按原計(jì)劃建造,就要再添10米長的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會小于6平方米。
小歐拉卻向父親說,不用縮小羊圈,也不用擔(dān)心每頭羊的領(lǐng)地會小于原來的計(jì)劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會有辦法,聽了沒有理他。小歐拉急了,大聲說,只有稍稍移動(dòng)一下羊圈的樁子就行了。
父親聽了直搖頭,心想:"世界上哪有這樣便宜的事情?"但是,小歐拉卻堅(jiān)持說,他一定能兩全齊美。父親終于同意讓兒子試試看。
小歐拉見父親同意了,站起身來,跑到準(zhǔn)備動(dòng)工的羊圈旁。他以一個(gè)木樁為中心,將原來的40米邊長截短,縮短到25米。父親著急了,說:"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15米的邊長延長,又增加了10米,變成了25米。經(jīng)這樣一改,原來計(jì)劃中的羊圈變成了一個(gè)25米邊長的正方形。然后,小歐拉很自信地對爸爸說:"現(xiàn)在,籬笆也夠了,面積也夠了。"
父親照著小歐拉設(shè)計(jì)的羊圈扎上了籬笆,100米長的籬笆真的夠了,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,真會動(dòng)腦筋,將來一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊?qū)嵲谑羌翱上Я。后來,他想辦法讓小歐拉認(rèn)識了一個(gè)大數(shù)學(xué)家伯努利。通過這位數(shù)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(shù)學(xué)家的故事之牛頓
牛頓英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。曾任英國皇家學(xué)會會長。
牛頓是舉世公認(rèn)的、有史以來最偉大的科學(xué)家之一。他的幼年充滿了辛酸,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(yǎng)成人的。23畢業(yè)于著名的劍橋大學(xué)后留校工作。后因逃避倫敦流行的鼠疫來到母親的`農(nóng)場里。在這里,他被一個(gè)常人熟視無睹的現(xiàn)象吸引住了。有一次,他看到一個(gè)熟透了的蘋果落在地上,便開始思索為什么蘋果會垂直落在地上,而不是飛到天上去呢?一定是有一種力在拉它,那么這種將蘋果往下拉的力會不會控制月球?他就是通過這個(gè)看起來十分簡單的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了著名的萬有引力定律。這個(gè)定律的巨大作用,很快就顯示了出來。它解釋了當(dāng)時(shí)所知道的天體的一切運(yùn)動(dòng)。同時(shí),牛頓又完成了一項(xiàng)重要的光學(xué)實(shí)驗(yàn),從而證明了白光是由以赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的順序排列的合成光。1687年,牛頓出版了有史以來最偉大的科學(xué)著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。在這里,他鉆研了伽利略的理論,并歸納出著名的運(yùn)動(dòng)三大定律。除此之外,他發(fā)現(xiàn)的二項(xiàng)式定理,在數(shù)學(xué)界也有一席之地。1704年,出版《光學(xué)》一書,總結(jié)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)會會長,此后年年連任直至逝世。作為舉世公認(rèn)的、最卓越的科學(xué)巨匠,他仍謙遜地說:“如果說我比別人看得遠(yuǎn)些,那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募缟稀!?727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(shù)學(xué)家的故事之哈代
英國數(shù)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(xiàn)已經(jīng)沒有大船了、坐小船穿越北海風(fēng)險(xiǎn)很大,同行的乘客都分分向上帝祈禱平安。而哈代沒有祈禱,只是寫了一張明信片寄給丹麥數(shù)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,信上只寫了一句話:“我證明了黎曼猜想。”(黎曼猜想是和哥德巴赫猜想同等級甚至更高的數(shù)學(xué)難題)
哈代平安回到應(yīng)該后,才向波爾解釋原因。其實(shí)他并沒有證明黎曼猜想,但如果他坐的船失事了,鑒于他在數(shù)學(xué)界的崇高地位,大多數(shù)人會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(jiān)定的無神論者,如果上帝真的存在,就不會讓船失事,讓哈代平白獲此如此巨大的`榮譽(yù)。
所以他就開了這個(gè)“逆向祈禱”的玩笑。
外國數(shù)學(xué)家的故事之萊布尼茨
萊布尼茨十分愛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》一書內(nèi)容多為在中國傳教士的報(bào)告、書信、旅行記略等。
他在該書的`序言中說:“中國和歐洲各居世界大陸的東西兩端,是人類偉大的教化和燦爛文明的集中點(diǎn)!薄覀儚那罢l也不相信這個(gè)世界還有比我們的理論更美滿,立身處世之道更進(jìn)步的民族存在,現(xiàn)在從東方的中國,給我們以一大覺醒!東西雙方比較起來,我們覺得在工藝技術(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(rèn)我們相形見細(xì)。”他主張東西方應(yīng)互相學(xué) 習(xí)。他曾寫了一封長達(dá)四萬字的信。專門討論中國的哲學(xué)。信的最后談到伏羲的符號、《場經(jīng)》中的六十四個(gè)圖形與他的二進(jìn)位制,他說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(xiàn)的!安瞬寄岽囊?yàn)閺亩M(jìn)制數(shù)學(xué)理解六十四卦圖而高興地說:“幾千年來不能很好被理解的奧秘山我理解了 。應(yīng)該讓我加入中國籍吧!”傳說他曾建議康熙帝在北京建立科學(xué)院。還送過一臺他制作的計(jì)算機(jī)的復(fù)制品給康熙皇帝。
外國數(shù)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(dāng)支持查理斯圖爾特的蘇格蘭高地軍隊(duì)進(jìn)攻愛丁堡 時(shí),他以非凡的勇氣領(lǐng)導(dǎo)了這次保衛(wèi)戰(zhàn),直到蘇格蘭高地的詹姆斯 二世黨人占領(lǐng)愛丁堡時(shí),才被迫離開。但詹姆斯只得勢一時(shí),麥克 勞林很快又返回了愛丁堡。然而經(jīng)過這次保衛(wèi)戰(zhàn),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(wèi)、發(fā)展牛頓的學(xué)說而奮斗。他曾打算寫一本《關(guān)于伊薩克牛頓爵士的發(fā) 現(xiàn)說明》,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(dá)他對牛頓的感激之情。
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