數學家的故事(精選36篇)
很多偉大的數學家有一些傳奇的故事,如下是小編為大家整理的數學家的故事(精選36篇),希望能幫助到你。
分類導航 | 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 |
古代數學家的故事之祖沖之
祖沖之(429—500),中國南北朝時代南朝數學家、天文學家、物理學家。祖沖之的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一個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,人家都稱贊他是個博學的青年。他特別愛好研究數學,也喜歡研究天文歷法,經常觀測太陽和星球運行的情況,并且做了詳細記錄。
宋孝武帝聽到他的名氣,派他到一個專門研究學術的官署“華林學省”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學、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制定歷法。到了宋朝的時候,歷法已經有很大進步,但是祖沖之認為還不夠精確。他根據他長期觀察的結果,創制出一部新的歷法,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(也就是兩年冬至點之間的時間)的天數,跟現代科學測定的相差只有五十秒;測定月亮環行一周的天數,跟現代科學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。那時候,有一個皇帝寵幸的大臣戴法興出來反對,認為祖沖之擅自改變古歷,是離經叛道的行為。祖沖之當場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:“歷法是古人制定的,后代的人不應該改動。”祖沖之一點也不害怕。他嚴肅地說:“你如果有事實根據,就只管拿出來辯論。不要拿空話嚇唬人嘛。”宋孝武帝想幫助戴法興,找了一些懂得歷法的人跟祖沖之辯論,也一個個被祖沖之駁倒了。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,他創制的大明歷才得到推行。
盡管當時社會十分動亂不安,但是祖沖之還是孜孜不倦地研究科學。他更大的成就是在數學方面。他曾經對古代數學著作《九章算術》作了注釋,又編寫一本《綴術》。他的.最杰出貢獻是求得相當精確的圓周率。經過長期的艱苦研究,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家。
祖沖之在科學發明上是個多面手,他造過一種指南車,隨便車子怎樣轉彎,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。他還利用水力轉動石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
祖沖之晚年的時候,掌握宋朝禁衛軍的蕭道成滅了宋朝。
古代數學家的故事之趙爽
三國時期東吳的數學家。曾注《周髀算經》,他所作的《周髀算經注》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),這篇注文簡練地總結了東漢時期勾股算術的重要成果,最早給出并證明了有關勾股弦三邊及其和、差關系的二十多個命題,他的證明主要是依據幾何圖形面積的換算關系。
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系,給出了'重差術'的證明。(漢代天文學家測量太陽高、遠的方法稱為重差術)。
古代數學家的故事之沈括
沈括在我國北宋時代,有一位非常博學多才、成就顯著的科學家,他就是沈括——我國歷史上最卓越的科學家之一。他精通天文、數學、物理學、化學、生物學、地理學、農學和醫學;他還是卓越的工程師、出色的軍事家、外交家和政治家;同時,他博學善文,對方志律歷、音樂、醫藥、卜算等無所不精。他晚年所著的《夢溪筆談》詳細記載了勞動人民在科學技術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期自然科學達到的輝煌成就!秹粝P談》不僅是我國古代的學術寶庫,而且在世界文化史上也有重要的地位!秹粝P談》是中國科學史上的坐標,是沈括一生社會和科學活動的總結,內容極為豐富,包括天文、歷法、數學、物理、化學、生物、地理、地質、醫學、文學、史學、考古、音樂、藝術等共600余條。其中200來條屬于科學技術方面,記載了他的許多發明、發現和真知灼見。
沈括在數學方面也有精湛的研究。他從實際計算需要出發,創立了“隙積術”和“會圓術”。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的正確方法,這就是“隙積術”,也就是二階等差級數的求和方法。沈括的研究,發展了自《九章算術》以來的.等差級數問題,在我國古代數學史上開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,考察了圓弓形中弧、弦和矢之間的關系,提出了我國數學史上第一個由弦和矢的長度求弧長的比較簡單實用的近似公式,這就是“會圓術”。這一方法的創立,不僅促進了平面幾何學的發展,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的發展作出了重要貢獻。
古代數學家的故事之秦九韶
秦九韶,是我們耳熟能詳的數學家。然而,他的貢獻遠不止小學初中課本里那么簡單。今天,在一個特殊的日子里,讓我們重新走近一個“年輕有為”的秦九韶。
1247年完成著作《數書九章》,其中的大衍求一術(一次同余方程組問題的解法,也就是現在所稱的中國剩余定理)、三斜求積術和秦九韶算法(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——正負開方術。
當我們驚嘆于秦九韶的數學成就時,殊不知,他還精研了星象、音律、詩詞、營造之術,就連弓、劍、營造之術也有不淺的造詣!可以說,傳統“六藝”中除了禮,他基本占全了!
秦九韶18歲時就“在鄉里為義兵首”,確實是年少氣盛。他天資聰穎,興趣廣泛并且樂學好問!其父擔任工部郎中(掌管營建)和秘書省官員(掌管圖書)這兩段時間,正給了他精研營造之術還有涉獵各類圖書的機會。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,并且有時還深入到一線工地,了解實際的施工情況;曾向著名詞人李劉學習駢儷詩詞,并有一定的造詣。有意思的是,他的數學是向一位精通數學的隱士學習的。正是有了這種好奇心、興趣還有愛請教的珍貴品質,為秦九韶能在數學上有如此造詣打下了堅實的基礎!
古代數學家的故事之梅文鼎
歷法的制定和修改離不開測算,歷理更需要用數學原理來闡明。梅文鼎為研究天文歷法的需要,對數學進行了深入的研究,取得了重大成就。
梅文鼎的第一部數學著作是《方程論》,撰成于康熙十一年(1672年)。當時正是楊光先“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”的中國傳統數學精華首先發論,來顯示中華數學的驕傲,是頗有愛國情懷的。他在書成后給數學家、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,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度,主張“去中西之見,以平心觀理”。他在發掘整理中國古算的同時,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種數學書統名之曰《中西算學通》,以此來實踐他的主張。
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。他研究了正多面體和球體的互容關系,訂正了《測量全義》中個別資料的錯誤,獨立研究了他名之為“方燈”和“圓燈”的兩種半正多面體。他又引進了球體內容等徑小球問題,并指出其解法與正多面體和半正多面體構造的關系。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系。對于當時一般學人感到困難的三角學,梅文鼎不但有《平三角舉要》和《弧三角舉要》介紹基本的性質、定理和公式,而且有《塹堵測量》和《環中黍尺》這兩部分別借助多面體模型和投影法來闡述相關算法的優秀作品。
《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算法的推廣。書中首列“和較名義”,其次以兩幅“弦實兼勾實股實圖”來說明勾股定理,其論說的根據是出入相補原理, 在內容上,本書大致上可分作兩部分,一為勾股算術,另一主要為勾股測量。前者梅文鼎對其評價很高,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《周髀算經中》之“勾股圓方圖”)中,學者所宜深玩。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,從梅文鼎在測量問題上所使用的出入相補法來看,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。”由此,可見梅文鼎對傳統勾股術的重視。
梅文鼎在數學方面寫了20多種著作。將中西方的數學進行了融會貫通,對清朝數學的發展起了推動作用。逝世之后,后人將其歷法、數學著述匯為《梅氏叢書輯要》(62卷)。
古代數學家的故事之徐光啟
徐光啟是明朝末年有名的科學家,他將番薯引進中國,解決了當時的糧食產量問題;在天文學上,他編篡了《崇禎歷書》,第一次精準解決了時刻換算的問題;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家。
徐光啟從小愛讀書,聰明好學,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士。后來,一次科舉,他認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知識,從此就愛上了西方科學。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經歷。
要說數學,徐光啟最重要的貢獻就在于《幾何原本》的翻譯。中國古代也有關于圖形關系變換的學說,但是被稱作“形學”。而“幾何”的原意,也是一個虛詞,《短歌行》中就有兩句詩,“對酒當歌,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、數量的專有名詞,妙不可言。同時,一系列數學相關的.名詞,比如“點、線、面、角”等,也隨之被創造出來,并且流傳甚廣,被沿用至今。
《幾何原本》的意義,不只是數學上的,更重要的在于思想!稁缀卧尽匪淼倪壿嬐评矸椒ǎ偌由峡茖W實驗,是世界近代科學產生和發展的重要前提?梢哉f,《幾何原本》譯本的出現,推動了中國近現代科學思想的萌芽。就像徐光啟自己所說:“此書為益,能令學理者祛其浮氣,練其精心,學事者資其定法,發其巧思,故舉世無一人不當學!芫藭,無一事不可精,好學此書者,無一事不可學。”
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,在此時尤所急需,百年之后必人人習之”,數百年后的今天,幾何學已經走入了中小學的課堂,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在明代落后的原因,論述了數學應用的廣泛性及重要意義等,撰寫了《勾股義》和《測量異同》兩書。在當時,可謂是名副其實的大數學家。
之后,徐光啟對于科學越發有了興趣,他的科學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傳教士熊三拔合作,翻譯了測量、水利等方面的科學著作。徐光啟在利瑪竇那里學到了不少天文學方面的知識,他把中國古代歷法與西方的天文科學結合起來,進行了深刻的研究,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中國的糧食問題。
徐光啟不僅研究科學,對國事也非常關心。對抗后金侵略時,他自愿承擔訓練新兵的重任。但終因朝廷各部門的腐敗,壯志未酬。而后在國家危亡之時,他又上奏朝廷,極力主張多造西洋大炮,卻仍然被排擠下來。
徐光啟辭官回鄉時,已是年過花甲的老人。由于他本來就喜歡研究農業科學,回鄉后,就在自家田里干農活,同時做些試驗,經過長期的研究記錄,寫成了一部很有名的著作,叫《農政全書》。
1633年,徐光啟病逝于任上,享年71歲。這位大器晚成的科學家,直到42歲考取進士,才得以舒展身手,開始科學研究,為富國強兵利民而努力。他的前半生是在科舉和教書中度過,但是后半生卻實實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,更當奮發圖強!
從這些古代數學家的身上,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,力求將全部精力貢獻給自己的祖國。作為新時代的青年,我們也要學習他們的精神品質,努力學好專業知識,培養專業技能,關心國家社會發展,關注科學進步!
古代數學家的故事之張衡
《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,而是因為《靈憲》是網絡天地而算之,故稱《靈憲算罔論》。
從《九章算術·少廣》章第二十四題的劉徽注文中得知有所謂“張衡算”,因此,張衡寫過一部數學著作是應該肯定的。從劉徽的這篇注文中可以知道,張衡給立方體定名為質,給球體定名為渾。他研究過球的外切立方體積和內接立方體積,研究過球的體積,其中還定圓周率值為10的開方,這個值比較粗略,但卻是中國第一個理論求得π的值。另外,如果按照錢寶琮對《靈憲》的?保骸埃ㄈ赵拢┢鋸疆斕熘芷甙偃种唬貜V二百三十二分之一”,則當時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底帧
古代數學家的故事之李冶
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。金元時期的數學家。金正大末進士,辟知鈞州。
李冶在數學上的主要貢獻是天元術(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。與楊輝、秦九韶、朱世杰并稱為“宋元數學四大家”。
和秦九韶一樣,李冶并不認為算學是“九九賤技”,認為“小數之假所以為大道所歸”,也就是說“道”既來源于“小數”(技藝),又借“小數”而體現。他曾經在《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學呢?)也許通過對數學這種“小數”的追求也可以達到“技進乎道”的境界。
李冶對當時基于道教和理學的數學神秘主義不以為然。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的道理(自然之理)是可以推導的',而數學的道理如同黑暗中的光亮一般,只要明白了道理,就可以明白數學的奧妙。
古代數學家的故事之賈憲
賈憲,北宋人,約于1050年左右完成《黃帝九章算經細草》,原書佚失,但其主要內容被楊輝(約13世紀中)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”。這就是著名的“賈憲三角”,或稱“楊輝三角”!对斀饩耪滤惴ā吠瑫r錄有賈憲進行高次冪開方的“增乘開方法”。
賈憲的老師楚衍是北宋前期著名的天文學家和數學家,“于《九章》《緝古》《綴術》《海島》諸算經尤得其妙”。當時人王洙(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。憲運算亦妙,有書傳于世!备鶕端问贰に囄闹尽酚涊d賈憲著有《黃帝九章算經細草》九卷,又據《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(即指數為正整數的二項式展開系數表,現稱“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,著名的數學家。他從小聰明好學,酷愛算術。一生從事數學研究,造詣很深。“百雞問題”是中古時期,關于不定方程整數的典型問題,邱建對此有精湛和獨到的見解。著有《張邱建算經》3卷。后世學者北周甄鸞、唐李淳風相繼為該書作了注釋。算經的體例為問答式,條理精密,文詞古雅,是中國古代數學史上的杰作,也是世界數學資料庫中的一份遺產。
《張丘建算經》現傳本有92問,比較突出的.成就有最大公約數與最小公倍數的計算,各種等差數列問題的解決、某些不定方程問題求解等!鞍匐u問題”是《張邱建算經》中的一個世界著名的不定方程問題,它給出了由三個未知量的兩個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題的數學研究取得了很好的成就。
《張邱建算經》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學史中的一個奇葩。這比歐州發現和研究這個問題要早一千多年。
古代數學家的故事之李善蘭
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,從陳奐治經學,但偏嗜數學。9歲自學通《九章算術》,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。在中國傳統數學垛積術和極限方法基礎上,發明了“尖錐術”,并據此提出“對數論”。這一獨創成果受到西方學者的高度評價。清道光二十四年(1844),住在嘉興陸家,期間結識江浙一帶數學家顧觀光、張文虎、汪日楨等,經常聚集研究數學問題。并頻頻與外地的數學家羅士琳、徐有壬等通信,切磋學術。咸豐二年(1852),到上海墨海書館,結識英國學者偉烈亞力、艾約瑟、韋廉臣等,共同探討數學。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》(我國第一部符號代數學的譯本)以及羅密士《代微積拾級》,對西方近代數學作了系統介紹。與此同時,翻譯了《重學》、《談天》、《植物學》,第一次向我國介紹西方近代物理學、天文學、植物學的最新成就。在歷時8年的翻譯過程中,盡心竭力,譯文達七八十萬字,其中大量科學名詞無先例可參考,善蘭反復衡量,仔細斟酌,創譯了一大批科學名詞,如:代數、函數、指數、微分、積分、軸、坐標、切線、方位、自行、攝動、光行差、分力、合力、質點、細胞等等,一直沿用至今。為我國近代科學的傳播和發展作出了貢獻。
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局,積極從事與洋務新政有關的`科技學術活動。同治三年(1864)七月,向曾國藩提出刻印自己的譯著和所有數學書籍的要求,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,將所有手稿盡數付印,出版《則古昔齋算學》。在安慶曾國藩軍中,善蘭還得以安心寫作《火器真訣》(我國第一部彈道學著作)。七年,經廣東巡撫郭嵩燾推薦,赴京任同文館天文算學總教習,官至戶部郎中、總理衙門章京。十年,發表了我國第一篇關于素數的論文《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》中,為解決三角自乘垛的求和問題提出了一個恒等式,后被國際間命名為“李善蘭恒等式”。對于“李善蘭等式”,著名數學家華羅庚十分推崇,并在《數學歸納法》中加以引用。善蘭是我國教育史上第一位數學教授,在同文館任教的10余年間,悉心培育了100多位科學人才。
李善蘭畢生醉心科學。年輕時,洞房花燭之夜,獨自一人悄悄登上0進行每天例行的天象觀察,至今傳為美談。光緒八年(1882)逝世前幾個月,還著手編著《級數勾股》! ±钌铺m對訓闋詞章也有研究,善詩、嗜酒,年輕時常與“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,中國科學技術史學會在杭州舉行學術討論會,紀念李善蘭對中國近代科學發展作出的杰出貢獻。
古代數學家的故事之楊輝
楊輝(生卒年未詳),字謙光,宋錢塘縣(今杭州)人。精研數學,被列為宋元四大數學家之一。宋景定二年(1261),著《詳解九章算法》,后附《纂類》,共12卷。內有“開方作法本源圖”,即二項式定理系數表。這一方法出于北宋賈憲著《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。這個外形很像一個三角形,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,把復雜的乘除法改為簡便的`加減法,非常實用。為適合初學,還編有詩話13首,立圖草66問。又采摘古今算術,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,時人稱為“輝術”。楊輝對中國和世界數學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 | 【8】吳文俊 | 【12】陶哲軒 |
中國近現代數學家的故事之陳景潤
陳景潤一個家喻戶曉的數學家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻,創立了著名的“陳氏定理”,所以有許多人親切地稱他為“數學王子”。但有誰會想到,他的成就源于一個故事。
1937年,勤奮的陳景潤考上了福州英華書院,此時正值抗日戰爭時期,清華大學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。幾所大學得知消息,都想邀請沈教授前進去講學,他謝絕了邀請。由于他是英華的`校友,為了報達母校,他來到了這所中學為同學們講授數學課。
一天,沈元老師在數學課上給大家講了一故事:“200年前有個法國人發現了一個有趣的現象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28=5+23,100=11+89。每個大于4的偶數都可以表示為兩個奇數之和。因為這個結論沒有得到證明,所以還是一個猜想。大數學歐拉說過:雖然我不能證明它,但是我確信這個結論是正確的。
它像一個美麗的光環,在我們不遠的前方閃耀著眩目的光輝!标惥皾櫟芍劬,聽得入神。
從此,陳景潤對這個奇妙問題產生了濃厚的興趣。課余時間他最愛到圖書館,不僅讀了中學輔導書,這些大學的數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。正是這樣的數學故事,引發了陳景潤的興趣,引發了他的勤奮,從而引發了一位偉大的數學家。
中國近現代數學家的故事之華羅庚
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。
兩個孩子來到墳前,仔細端詳著那些石人、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:“等你將來當了數學家再考慮這個問題吧!不過你要是能當上數學家,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:“以后我一定能想出辦法來的!
當然,計算出這些石人、石馬的重量,對于后來果真成為數學家的華羅庚來講,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。
一個人說道:“那當然,看你小小年紀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。而華羅庚卻遠遠地跟蹤著“菩薩”?吹健捌兴_”進了青龍山廟里,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,他將“菩薩”騙人的事告訴了村子里的每個人,人們終于恍然大悟了。從此,人們都對這個孩子刮目相看,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,
中國近現代數學家的故事之蘇步青
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。他在讀初中時,對數學并不感興趣,覺得數學太簡單,一學就懂?闪,后來的一堂數學課影響了他一生的道路。
那是蘇步青上初三時,他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學歸來的教數學課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數學,而是講故事。他說:“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,發展實業,救亡圖存,在此一舉!煜屡d亡,匹夫有責’,在座的每一位同學都有責任。”他旁征博引,講述了數學在現代科學技術發展中的巨大作用。這堂課的最后一句話是:“為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學好數學!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了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書,不僅為了擺脫個人困境,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轉向了數學,并從此立下了“讀書不忘救國,救國不忘讀書”的座右銘。一迷上數學,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學習題。現在溫州一中(即當時省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習薄,用毛筆書寫,工工整整。中學畢業時,蘇步青門門功課都在90分以上。
17歲時,蘇步青赴日留學,并以第一名的成績考取東京高等工業學校,在那里他如饑似渴地學習著。為國爭光的信念驅使蘇步青較早地進入了數學的研究領域,在完成學業的同時,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年獲得理學博士學位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學數學系當講師,正當日本一個大學準備聘他去任待遇優厚的副教授時,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,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路!”
這就是老一輩數學家那顆愛國的赤子之心。
中國近現代數學家的故事之熊慶來
熊慶來(1893—1969)是云南彌勒縣人,中國現代數學的先驅,為中國數學事業的發展做出了杰出貢獻。
熊慶來的父親熊國棟,精通儒學,但更喜歡新學,思想很開明,對熊慶來的影響很大。少年時的熊慶來從他父親那里常聽到有關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堂,不久又升入云南高等學堂。當時滿清王朝已日薄西山,各地的反清斗爭風起云涌,抗捐、抗稅、罷課、罷市、兵變遍及全國,清政府陷入于風雨飄搖之中。熊慶來由于參加了“收回礦山開采權”的抗法反清的示威游行而遭到學校的記過處分,F實的生活與斗爭命命名熊慶來認識到:要使國家富強,必須掌握科學,科學能強國富民。
1913年,熊慶來赴歐留學。1914年,第一次世界大戰爆發,他從比利時經荷蘭、英國,輾轉到了法國巴黎。8年間先后獲得高等數學、力學及天文學等多科證書,并獲得理學碩士學位。1921年,28歲的熊慶來學成歸國,一心想學以致用,救民于水火。1949年6月,國民黨反動政府趁熊慶來去巴黎參加國際會議的機會,解散了熊慶來苦心經營12年的云南大學。年近花甲的熊慶來懷著“壯志難酬,報國無門”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!歡迎你回來參加社會主義建設的偉大事業……”1957年4月,周總理給熊慶來寫信,動員他回國。同年6月,熊慶來在完成了函數論專著稿后,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術建設事業。在回國后的7年中,他在國內外學術雜志上發表了近20篇具有世界水平的數學論文。還培養了楊樂、張廣厚等一批數學人才,為祖國贏得了榮譽,表現了這位七旬老人熱愛祖國的赤子之心。
1969年,一代宗師、著名數學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。
中國近現代數學家的故事之高揚芝
高揚芝(1906-1978),江西南昌人,從小學習勤奮,特別喜歡數學。
高中畢業后考入北京大學數學系,由于學習成績優秀,1930年大學畢業后應聘到上海大同大學擔任數學教員,后成為教授、數學系主任。在課堂教學中,她遵循《學記》中所說的:“善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志。”所以,高揚芝的數學教學一貫是兢兢業業、講求實效,深受學生歡迎。
高揚芝長期從事數學分析(舊時叫高等微積分)、高等代數和復變函數等課程的教學與研究。她深知,高等數學比初等數學更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定義、定理、法則統治著的王國。因此,高教授常常告訴學生,數學結構嚴謹,證明簡潔,蘊含著數學的美。它像一座迷宮,只要你潛心學習、研究,就能尋求到走出迷宮的正確道路。一旦順利走出迷宮,成功的愉悅會使你興奮不已,你會向新的、更復雜的迷宮挑戰,這就是數學的魅力。
她在上海大同大學工作不到五年的時間里,自身潛在的科研天賦很快被喚醒催發。經過刻苦鉆研教材,結合教學實踐,她撰寫出論文《Clebsch氏級數改正》,1935年在交通大學主編的《科學通訊》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。
高揚芝是中國數學會創始時的少數女性前輩之一。1935年7月25日中國數學會在上海交通大學圖書館舉行成立大會,共有33人出席,高揚芝就是其中的.一位。在這次年會上,她被推選為中國數學會評議會評議,后連任第二、三屆評議會評議。1951年8月,中國數學會在北京大學召開了規?涨暗牡谝淮稳珖泶髸邠P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60年代,她被選為江蘇省數學會副理事長。
中國近現代數學家的故事之柯召
柯召(1910年4月12日~2002年11月8日),字惠棠,浙江溫嶺人,數學家、中國科學院資深院士、被稱為中國近代數論的創始人、二次型研究的開拓者、一代數學宗師。 1933年(中華民國二十二年)畢業于清華大學,1937年(民國二十六年)獲英國曼徹斯特大學博士學位,1950年加入九三學社,1955年當選為中國科學院院士。
柯召在英國曼徹斯特大學深造時,在導師Mordell的指導下研究二次型,在表二次型為線性型平方和的問題上,取得優異成績。
他還先后擔任了四川大學教務長、副校長、校長、數學研究所所長等職,作為學術帶頭人和學校負責人,他卓有成效地抓了幾個重要方面的工作:努力提高教學質量,積極開展基礎理論研究,發展應用數學,培養一批高水平的.人才。其研究領域涉及數論、組合數學與代數學。在二次型、不定方程領域獲眾多優秀成果。
中國近現代數學家的故事之王貞儀
女數學家王貞儀(1768-1797),字德卿,江寧人,是清代學者王錫琛之女,著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術算簡存》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數學家。算籌,又被稱為籌、策、籌策等,有時亦稱為算子,是一種棒狀計算工具。一般是竹制或木制一批同樣長短粗細小棒,也有用金屬、玉、骨等質料制成,不用時放在特制算袋或算子筒里,使用時在特制算板、氈或直接在桌上排布。應用“算籌”進行計算方法叫做“籌算”,算籌傳入日本稱為“算術”。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句“善數者不用籌策”記述,現在所見最早記載是《孫子算經》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。
中國近現代數學家的故事之吳文俊
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,數學家,中國科學院院士,中國科學院數學與系統科學研究院研究員,系統科學研究所名譽所長。吳文俊畢業于交通大學數學系,1949年,獲法國斯特拉斯堡大學博士學位;1957年,當選為中國科學院學部委員(院士);1991年,當選第三世界科學院院士;陳嘉庚科學獎獲得者,2001年2月,獲2000年度國家最高科學技術獎。
對數學的主要領域—拓撲學做出了重大貢獻。他引進的示性類和示嵌類被稱為“吳示性類”和“吳示嵌類”,他導出的示性類之間的關系式被稱為“吳公式”。他的工作是1950年代前后拓撲學的重大突破之一,成為影響深遠的經典性成果。1970年代后期,他開創了嶄新的.數學機械化領域,提出了用計算機證明幾何定理的“吳方法”,被認為是自動推理領域的先驅性工作。他是我國最具國際影響的數學家之一,他的工作對數學與計算機科學研究影響深遠。
中國近現代數學家的故事之許寶騄
許寶騄(1910.9.10一1970.12.18)是中國數學家,生卒于北京。他出身于名門世家,從小就受中國傳統教育的影響,父親聘請教師講授'四書五經',到14歲才入北京匯文中學念高一。1928年考入燕京大學化學系,因對數學有強烈的愛好,次年轉學入清華大學數學系,從一年級讀起。1933年在清華大學以理學士畢業,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任助教。1936年再次考取留英名額,派往倫敦大學Galton實驗室和統計系攻讀學位。1938年得英國哲學博士,1940年得英國科學博士。畢業后返回祖國在西南聯大任教授。1945年赴美,先后在哥倫比亞、伯克萊和北卡羅萊納大學任訪問教授。1947年北京解放前夕,回國在北京大學任教授,直到1970年去世。解放后,他是第一批當選的學部委員。
許寶騄是中國概率統計領域內享有國際聲譽的第一位數學家。他的主要工作是在數理統計和概率論兩個方面。
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良性,這些都是奠基性的工作;同時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,導出正態分布樣本協方差矩陣特征根的'聯合分布和極限分布,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年代他對馬氏過程發生了興趣,在這一方向寫了幾篇重要的論文。
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,國際知名數學家,菲爾茲獎首位華人得主,美國國家科學院院士、美國藝術與科學院院士、臺灣中央研究院院士、中國科學院外籍院士、香港科學院名譽院士,F任香港中文大學博文講座教授兼數學科學研究所所長、哈佛大學WilliamCasperGraustein講座教授、清華大學丘成桐數學科學中心主任、北京雁棲湖應用數學研究院院長。
菲爾茲獎首位華人得主,丘成桐證明了卡拉比猜想、正質量猜想等,是幾何分析學科的奠基人,以他的名字命名的卡拉比-丘流形,是物理學中弦理論的基本概念,對微分幾何和數學物理的發展做出了重要貢獻。是第一位獲得這項被稱為“數學界的諾貝爾獎”的'華人,也是繼陳省身后第二位獲得沃爾夫數學獎的華人。
中國近現代數學家的故事之陳省身
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家。少年時代即顯露數學才華,在其數學生涯中,幾經抉擇,努力攀登,終成輝煌。他在整體微分幾何上的卓越貢獻,影響了整個數學的發展,被楊振寧譽為繼歐幾里德、高斯、黎曼、嘉當之后又一里程碑式的人物。曾先后主持、創辦了三大數學研究所,造就了一批世界知名的數學家。晚年情系故園,每年回天津南開大學數學研究所主持工作,培育新人,只為實現心中的一個夢想:使中國成為21世紀的數學大國。
陳省身9歲考入秀州中學預科一年級。這時他已能做相當復雜的數學題,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,他進入離家較近的'扶輪中學(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方面的才華。陳省身考入南開大學理科那一年還不滿15歲。他是全校聞名的少年才子,大同學遇到問題都要向他請教,他也非常樂于幫助別人。一年級時有國文課,老師出題做作文,陳省身寫得很快,一個題目往往能寫出好幾篇內容不同的文章。同學找他要,他自己留一篇,其余的都送人。到發作文時他才發現,給別人的那些得的分數反倒比自己那篇要高。
他不愛運動,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小時。他看書的門類很雜,歷史、文學、自然科學方面的書,他都一一涉獵,無所不讀。入學時,陳省身和他父親都認為物理比較切實,所以打算到二年級分系時選物理系。但由于陳省身不喜歡做實驗,既不能讀化學系,也不能讀物理系,只有一條路——進數學系。
數學系主任姜立夫,對陳省身的影響很大。數學系1926級學生只有5名,陳省身和吳大任是全班最優秀的。吳大任是廣東人,畢業于南開中學,被保送到南開大學。他原先進物理系,后來被姜立夫的魅力所吸引,轉到了數學系,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,開了許多門在當時看來是很高深的課,如線性代數、微分幾何、非歐幾何等等。二年級時,姜立夫讓陳省身給自己當助手,任務是幫老師改卷子。起初只改一年級的,后來連二年級的都讓他改,另一位數學教授的卷子也交他改,每月報酬10元。第一次拿到錢時,陳省身不無得意,這是他第一次的勞動報酬啊!
考入南開后,陳省身住進八里臺校舍。每逢星期日,他從學;丶叶家涍^海光寺,那里是日本軍營?吹胶蓸寣崗椀娜毡竟碜幽歉币鋼P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”,是個烏煙瘴氣的地方,令他萬分厭惡。從家返回學校時,又要經過南市、海光寺,直到走進八里臺校園,他才感到松了口氣。
中國近現代數學家的故事之陶哲軒
陶哲軒(TerenceChi-ShenTao),1975年7月17日出生于澳大利亞阿德萊德,華裔數學家,菲爾茨獎獲得者、英國皇家學會院士、美國國家科學院外籍院士、美國藝術與科學學院院士,美國加州大學洛杉磯分校JamesandCarolCollins講席教授、博士生導師。
陶哲軒13歲獲得國際數學奧林匹克競賽數學金牌;16歲獲得弗林德斯大學學士學位;17歲獲得弗林德斯大學碩士學位;21歲獲得普林斯頓大學博士學位;24歲起在加利福尼亞大學洛杉磯分校擔任教授;2006年31歲時獲得菲爾茨獎、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“丘成桐中學數學獎”的評審總決賽的面試主考官來到中國;2015年獲得科學突破獎—數學突破獎。
陶哲軒的專業橫跨多個數學領域,包括調和分析、非線性偏微分方程和組合論。
作為當代最年輕的著名華裔數學家,任教于美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)數學系,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、解析數論、算術數論等接近10個重要數學研究領域里的大師級數學家,被譽為“數學界莫扎特”。
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家,有兩名華裔科學家入選。其中,數學家陶哲軒位居榜首。
【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 |
外國數學家的故事之高斯
德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。
長大后他成為當代最杰出的天文學家、數學家。他在物理的電磁學方面有一些貢獻,現在電磁學的一個單位就是用他的名字命名。數學家們則稱呼他為“數學王子”。
他八歲時進入鄉村小學讀書。教數學的老師是一個從城里來的人,覺得在一個窮鄉僻壤教幾個小猢猻讀書,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真,如果有機會還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。
這一天正是數學教師情緒低落的一天。同學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!崩蠋熤v了這句話后就一言不發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數后就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來越大,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。
還不到半個小時,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,揮著那肥厚的手,說:“去,回去再算!錯了!彼氩豢赡苓@么快就會有答案了。
可是高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:“老師!我想這個答案是對的!
數學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:5050,他驚奇起來,因為他自己曾經算過,得到的數也是5050,這個8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個數值呢?
高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的.孩子的觀點是不對的。他以后也認真教起書來,并且還常從城里買些數學書自己進修并借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以后便在數學上作了一些重要的研究了。
外國數學家的故事之伽利略
伽利略17歲那年,考進了比薩大學醫科專業。他喜歡提問題,不問個水落石出決不罷休。
有一次上課,比羅教授講胚胎學。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!你是個學生,上課時應該認真聽老師講,多記筆記,不要胡思亂想,動不動就提問題,影響同學們學習!”“這不是胡思亂想,也不是動不動就提問題。我的鄰居,男的'身體非常強壯,可他的妻子一連生了5個女兒。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,繼續反問。
“我是根據古希臘著名學者亞里士多德的觀點講的,不會錯!”比羅教授搬出了理論根據,想壓服他。
伽利略繼續說:“難道亞里士多德講的不符合事實,也要硬說是對的嗎?科學一定要與事實符合,否則就不是真正的科學!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,他勇于堅持、好學善問、追求真理的精神卻絲毫沒有改變。正因為這樣,他才最終成為一代科學巨匠。
外國數學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家。父親嚴謹的治學態度深深地熏染了年幼的阿基米德,據說他從小就善于思考,熱愛學習。公元前 276 年,11歲的阿基米德孤身一人離開家鄉,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海口,是古代世界的學術中心。在這里,具有深遠眼光的統治者們為學者提供了優厚的待遇和研究條件,使科學家們能在這里專心從事研究和創造。
初到的.阿基米德投身于柯農門下,開始系統地學習數學、天文學、物理和哲學?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、力學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,他已經成為希臘科學領域群星中的一員了。
阿基米德的才華首先在數學領域得到了充分的展示。他在這方面的貢獻主要是關于球面積和體積的工作,即發展與加深了前輩歐多克斯發明的窮竭法。
有趣的是,阿基米德的每一項重要科學成就都有一個生動的傳說,最為人熟知的是有關浮力定律的發現經過。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,阿基米德頓時靈感大發。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:發現了)!尤里卡!”現在,世界最著名的發明博覽會以“尤里卡”命名,正是為了紀念此事。
數學和力學的成就,為阿基米德贏得了“數學之神”以及“流體力學創始人”的美譽。
阿基米德一生走過了 75 個春秋,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,終于占領了這座城市。敵方首領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家?墒沁@項命令依然沒能挽救阿基米德的命運,這位老科學家在敵兵面前,依然全神貫注地研究一個幾何問題的行為,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秀的科學精英。
外國數學家的故事之戴維·希爾伯特
戴維·希爾伯特(1862~1943),德國著名數學家。希爾伯特是對二十世紀數學有深刻影響的數學家之一,他領導的數學學派是19世紀末20世紀初數學界的一面旗幟,希爾伯特被稱為“數學界的無冕之王”,他是天才中的天才。
希爾伯特認為,科學在每個時代都有它自己的問題,而這些問題的解決對于科學發展具有深遠意義。他指出:“只要一門科學分支能提出大量的問題,它就充滿著生命力,而問題缺乏則預示著獨立發展的'衰亡和終止!痹1900年巴黎國際數學家代表大會上,希爾伯特發表了題為《數學問題》的著名講演。他根據過去特別是十九世紀數學研究的成果和發展趨勢,提出了23個最重要的數學問題,被認為是20世紀數學的至高點,對這些問題的研究有力推動了20世紀數學的發展,在世界上產生了深遠的影響。這23個問題統稱“希爾伯特問題”,后來成為許多數學家力圖攻克的難關,對現代數學的研究和發展產生了深刻的影響,并起了積極的推動作用,希爾伯特問題中有些現已得到圓滿解決,有些至今仍未得到解決。他在講演中所闡發的相信每個數學問題都可以得到解決的信念,對數學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:這里有一個數學問題,去找出它的答案!你能通過純思維找到它,因為在數學中沒有不可知!比旰,1930年,在接受哥尼斯堡榮譽市民稱號的講演中,針對一些人信奉的不可知論觀點,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。
外國數學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),法國數學家、物理學家、天文學家。他是數學分析嚴格化的開拓者,復變函數論的奠基者,也是彈性力學理論基礎的建立者?挛髟跀祵W上的最大貢獻是在微積分中引進了極限概念,并以極限為基礎建立了邏輯清晰的分析體系。這是微積分發展史上的精華,也是柯西對人類科學發展所做的巨大貢獻。
1821年柯西提出極限定義的方法,把極限過程用不等式來刻畫,后經魏爾斯特拉斯改進,成為現在所說的柯西極限定義。當今所有微積分的教科書都還(至少是在本質上)沿用著柯西等人關于極限、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分作了最系統的開創性工作,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。通過柯西以及后來魏爾斯特拉斯的艱苦工作,使數學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思想上的混亂局面,把微積分及其推廣從對幾何概念、運動和直觀了解的完全依賴中解放出來,并使微積分發展成現代數學最基礎最龐大的數學學科。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,他們的業績永存!边@句話長久地叩擊著一代又一代學子的心扉。
外國數學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及各種科學文化,30歲就成了有名的學者。應當時埃及國王的邀請,他客居亞歷山大城,一邊教學,一邊從事研究。
古希臘的數學研究有著十分悠久的歷史,曾經出過一些幾何學著作,但都是討論某一方面的問題,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方式,先提出定義、公理、公設,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、分數、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世紀時曾傳入中國,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'方法解決復雜的問題。他在人的身影與高正好相等的時刻,測量了金字塔影的長度,解決了當時無人能解的金字塔高度的大難題。他說:“此時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嚴謹的學者,他反對在做學問時投機取巧和追求名利,反對投機取巧、急功近利的作風。盡管歐幾里德簡化了他的幾何學,國王(托勒密王)還是不理解,希望找一條學習幾何的捷徑。歐幾里德說:“在幾何學里,大家只能走一條路,沒有專為國王鋪設的大道。”這句話成為千古傳誦的學習箴言。一次,他的一個學生問他,學會幾何學有什么好處?他幽默地對仆人說:“給他三個錢幣,因為他想從學習中獲取實利!
歐氏還有《已知數》《圖形的分割》等著作。
外國數學家的故事之文森特·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,但卻被譽為數學天才。這是因為他在馬其諾防線服役時,寫下了不朽的數學手稿。
多布林出生于德國的一個猶太人家庭。當反猶浪潮席卷第三帝國時,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有史以來最年輕的數學博士,不久便擔當了整個巴黎地區同齡人的數學導師。那時他所進行的'概率理論的研究項目,被認為是整個歐洲最前途無量的數學研究項目。他原本是一個前途無量的數學家,但希特勒入侵法國,使得他的數學生涯于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。在戰爭最初的幾個月中,上司特許他利用一切空閑時間繼續數學研究。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滅頂之災。當其他士兵紛紛后撤時,多布林自愿與兩名戰友留下,抵抗即將到來的德軍。6月21日,當德軍馬上就要占領陣地時,多布林開槍自殺,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。”
外國數學家的故事之歐拉
歐拉是數學史上著名的數學家,他在數論、幾何學、天文數學、微積分等好幾個數學的分支領域中都取得了出色的成就。不過,這個大數學家在孩提時代卻一點也不討老師的喜歡,他是一個被學校除了名的小學生。
事情是因為星星而引起的。當時,小歐拉在一個教會學校里讀書。有一次,他向老師提問,天上有多少顆星星。老師是個神學的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,圣經上也沒有回答過。其實,天上的星星數不清,是無限的。我們的肉眼可見的星星也有幾千顆。這個老師不懂裝懂,回答歐拉說:"天有有多少顆星星,這無關緊要,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。老師的心中頓時升起一股怒氣,這不僅是因為一個才上學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。小歐拉居然責怪上帝為什么沒有記住星星的數目,言外之意是對萬能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個嚴重的問題。
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",老師就讓他離開學校回家。但是,在小歐拉心中,上帝神圣的光環消失了。他想,上帝是個窩囊廢,他怎么連天上的星星也記不住?他又想,上帝是個獨裁者,連提出問題都成了罪。他又想,上帝也許是個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,成了一個牧童。他一面放羊,一面讀書。他讀的書中,有不少數學書。
爸爸的羊群漸漸增多了,達到了100只。原來的羊圈有點小了,爸爸決定建造一個新的羊圈。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。正打算動工的時候,他發現他的材料只夠圍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,也不用擔心每頭羊的.領地會小于原來的計劃。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,跑到準備動工的羊圈旁。他以一個木樁為中心,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。經這樣一改,原來計劃中的羊圈變成了一個25米邊長的正方形。然后,小歐拉很自信地對爸爸說:"現在,籬笆也夠了,面積也夠了。"
父親照著小歐拉設計的羊圈扎上了籬笆,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,真會動腦筋,將來一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊實在是及可惜了。后來,他想辦法讓小歐拉認識了一個大數學家伯努利。通過這位數學家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學的大學生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學最年輕的大學生。
外國數學家的故事之牛頓
牛頓英國物理學家、數學家。曾任英國皇家學會會長。
牛頓是舉世公認的、有史以來最偉大的科學家之一。他的幼年充滿了辛酸,在他出生前3個月父親便去世了,之后母親改嫁,他是由外祖母撫養成人的。23畢業于著名的劍橋大學后留校工作。后因逃避倫敦流行的鼠疫來到母親的農場里。在這里,他被一個常人熟視無睹的現象吸引住了。有一次,他看到一個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?他就是通過這個看起來十分簡單的現象,發現了著名的`萬有引力定律。這個定律的巨大作用,很快就顯示了出來。它解釋了當時所知道的天體的一切運動。同時,牛頓又完成了一項重要的光學實驗,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最偉大的科學著作《自然哲學的數學原理》。在這里,他鉆研了伽利略的理論,并歸納出著名的運動三大定律。除此之外,他發現的二項式定理,在數學界也有一席之地。1704年,出版《光學》一書,總結了他對光學研究的成果。
牛頓61歲那年被選為英國皇家學會會長,此后年年連任直至逝世。作為舉世公認的、最卓越的科學巨匠,他仍謙遜地說:“如果說我比別人看得遠些,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。
外國數學家的故事之哈代
英國數學家哈代有一次要從丹麥坐船回英國,到了碼頭才發現已經沒有大船了、坐小船穿越北海風險很大,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學家波爾(物理學家尼爾斯·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!保ɡ杪孪胧呛透绲掳秃詹孪胪燃壣踔粮叩臄祵W難題)
哈代平安回到應該后,才向波爾解釋原因。其實他并沒有證明黎曼猜想,但如果他坐的船失事了,鑒于他在數學界的崇高地位,大多數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。
所以他就開了這個“逆向祈禱”的玩笑。
外國數學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文化和哲學思想。他收藏的有關中國的書籍有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》一書內容多為在中國傳教士的報告、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!薄覀儚那罢l也不相信這個世界還有比我們的理論更美滿,立身處世之道更進步的民族存在,現在從東方的中國,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上,彼此難分高低;關于思想理論方面,我們略勝于東方一籌;而在哲學實踐方面,實在不能不承認我們相形見細!彼鲝垨|西方應互相學 習。他曾寫了一封長達四萬字的信。專門討論中國的哲學。信的最后談到伏羲的符號、《場經》中的六十四個圖形與他的二進位制,他說中國許多偉大的哲學家“都曾在這六十四個圖形中尋找過哲學的秘密……這恰恰是二進制算術,這種算術是這位偉大的'創造者(伏義)所掌握而幾千年之后由我發現的!安瞬寄岽囊驗閺亩M制數學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院。還送過一臺他制作的計算機的復制品給康熙皇帝。
外國數學家的故事之麥克勞林
麥克勞林不但學術成就斐然,而且關心政治。1745年,當支持查理斯圖爾特的蘇格蘭高地軍隊進攻愛丁堡 時,他以非凡的勇氣領導了這次保衛戰,直到蘇格蘭高地的詹姆斯 二世黨人占領愛丁堡時,才被迫離開。但詹姆斯只得勢一時,麥克 勞林很快又返回了愛丁堡。然而經過這次保衛戰,他的健康已經 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、發展牛頓的學說而奮斗。他曾打算寫一本《關于伊薩克牛頓爵士的發 現說明》,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”以表達他對牛頓的感激之情。
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