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数学家的故事

作者:admin 时间:2020-05-26 10:31:43 浏览:
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前言:研究巨人的故事,将巨人们的故事串联,从错综复杂的历史中发现规律、探寻真理,这是一条通往科学道路的捷径,这是一种认知世界的方法。

自笛卡尔之后,数学再没沉睡,笛卡尔逝世前8年,上帝降生了牛顿,这之后,数学的发展更是一发不可收拾,比之阿基米德之后的沉睡,数学自此进入了高速发展阶段。新的定理一个个从黑暗之中打捞出来,牛顿和莱布尼茨共同创建微积分,完成了近代数学最重要的一步。而笛卡尔、牛顿、莱布尼茨三人好像约定好了似的,三人一样,终身未娶。

牛顿之后,数学四杰欧拉接过交接棒,以他的科学献身精神、惊人的产量将近代数学再次推向新的阶梯,面对这位为科学双目失明,拥有超凡心算能力的天才,任何人都应该保持敬仰的态度。

欧拉之后,上帝再次照顾了德国,继莱布尼茨之后,天降德国神童高斯,那年,高斯6岁。高斯的出现,奠定了德国成为世界数学中心的基础,高斯1855年逝世,最后的工作是由20世纪最伟大的数学家之一的希尔伯特和魏尔斯特拉斯完成,虽然20世纪没有一人被公认为为数学领袖,但无疑,希尔伯特也是上帝送给德国20世纪的礼物。数学王子高斯横跨18、19世纪,他的一生就是一部有关数学的传奇,一部关于科学的传奇,但凡对数学有一点认知的人都不得不对之神一般的敬仰,他的事迹也鞭笞着一代又一代青年,他的一生,永垂不朽。

和高斯同处一个时代,可能是幸运,也可能是悲哀。也许,是上帝不满现状,决心助推人类科学事业,在同一个时代,同时降生了另一天才柯西。虽然柯西的功绩和影响力远不及上述几人,但他的的确确是结束了微积分200年的混乱局面,建立了清晰的分析体系,他也是继欧拉之后第二高产数学家,他的业绩也注定永存。严格来说,高斯之后数学再无传奇,再无数学王子,20世纪的希尔伯特不算,庞加莱也不是,总之20世纪没有一个被公认,数学界缺少真正的领袖,但数学界却完成了高斯等人没完成也完不成的任务,20世纪数学界加强了国际交流,数学的中心移至德国。

20世纪不得不说的还有一位,严格说他是物理学家,继伽利略、牛顿之后跨数学、物理界的另一传奇,高斯逝世后24年,爱因斯坦降生,更不可思议的是,上帝又一次光顾了德国,也将德国推向了世界的风口浪尖,35岁的爱因斯坦应邀迁居柏林,这年,恰是1914年,爱因斯坦一生在柏林呆了19年,在那个寻求科技突破的年代,对任何一个国家来说都是无比幸运的,任何军事强国也都需要这样一位人物。就在爱因斯坦迁居柏林不久,一战爆发,爱因斯坦一生反战,因为反战和长期参与反战政治活动,1933年54岁的爱因斯坦被纳粹德国悬赏追杀,只好加入美国国籍。在入住柏林一年后,也就是一战期间,爱因斯坦完成了《广义相对论》,奠定了核反应的理论基础。从莱布尼茨到高斯再到爱因斯坦,这也不难解释为何二战结束之前的德国是世界数学与世界科技中心,也不难解释为何德国有实力挑起二战。要知道,1740年至1765年另一传奇人物欧拉也曾因为俄局势混乱入住柏林科学院,而这一住,就是25年,不仅如此,18世纪仅次于欧拉的通才拉格朗日在他人生创造力处于鼎盛时期时应邀德国的腓特烈大帝前往柏林,任普鲁士科学院数学部主任,居住达20年之久,他最重要的巨著《分析力学》也是在此时完成的,德国有莱布尼兹、欧拉、拉格朗日、高斯、爱因斯坦、希尔伯特六大近代数学巨匠做奠基,何愁没有科技?何愁没有军事?从这一角度讲,19、20世纪的军事之争就是科技之争,而数学之争也成了其中最引人瞩目的亮点。法国天降笛卡尔、柯西,英国收获牛顿,俄国将瑞士天才欧拉收入囊中,而这四个国家无一例外都是那个时代最牛逼的产物,无一例外都是战争的主导者,都是一战、二战的核心霸权者。

1,爱迪生发明的留声机

爱迪生是美国著名的科学家和发明家,因为他有电灯、留声机、电影和蓄电池等一千多种发明成果,所以人们称他为“发明大王”、“魔术师”。

爱迪生最大的功绩是发明了电灯,然而在他的发明创造中,最引起当时社会震惊的,莫过于留声机了。在1877年秋天,爱迪生发明的留声机轰动了整个纽约,各家报馆的新闻记者,像潮水般地涌来报道这一特大新闻。

这一发明一经传出,激起当时社会急速而巨大的狂热达数月之久,铁路特开专车前去参观,许多人开始不相信这个发明,疑心他是先在里面藏了个什么会说话的东西骗人的。

有个教堂的主教用最高速度对着收音盘背诵《圣经》中的一串专门名词,当这些名词一字不漏的从机器中重复出来时,人们才相信这东西确实不是虚假的,并且齐声称奇,报纸把留声机称之为19世纪的奇迹。

然而,爱迪生这项著名的发明构思,却是幸福的偶然性促成的。一次,爱迪生一人在静静的实验室里研究改善在纸带上打印符号的电报机。这时,电报机内的一种单调的声音吸引了他。

一个夏日的早晨,天气 晴朗,画眉在树上唱着悦耳的歌。在英国格拉斯哥大学的校园里,有一个人正在散步。他迈着缓缓的步伐,在绿茵茵的草坪上踱来踱去。他时而望着广阔的天空,时而瞧瞧乎坦的操场,时而皱起双眉……突然,他脸上流露出笑容,心情豁然开朗,他想出来了,想出了解决蒸汽机的有效办法。他高兴地跑起来,脚步腾空。霎时间,他的身影便出现在陪伴他多年的操作台上。他就是蒸汽机的发明家瓦特。曾有人说:"瓦特发明蒸汽机,是因为他有超人的天才和智慧。"其实不然。为了说明这个问题,还是讲讲关于瓦特勤奋学习,刻苦钻研;发明创造的故事吧。

水蒸汽的启示 随着智育的发展,瓦特对客观存在的一些事物都发生了浓厚的兴趣,产生了好奇和钻研之心。这为他以后发明蒸汽机打下了良好的基础。 在瓦特的故乡--格林诺克的小镇于上,家家户户都是生火烧水做饭。对这种司空见惯的事,有谁留过心呢?瓦特就留了心。有淮?他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说?什么玩艺使壶盖跳动呢" 祖母回答说:"水开了,就这样。" 瓦特没有满足,又追问:"为什么水开了壶盖就跳动?是什么东西推动它吗?" 可能是祖母太忙了,没有功夫答对他,便不耐烦地说:"不知道。小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢。" 瓦特在他祖母那里不但没有找到答案,反而受到了冤枉的批评,心里很不舒服,可他并不灰心。 连续几天,每当做饭时,他就蹲在火炉旁边细心地观察着。起初,壶盖很安稳,隔了一会儿,水要开了,发出哗哗的响声。摹地,壶里的水蒸汽冒出来,推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒,壶盖也不停地跳动着,好象里边藏着个魔术师,在变戏法似的。瓦特高兴了,几乎叫出声来,他把壶盖揭开盖上,盖上又揭开,反复验证。他还把杯子、调羹遮在水蒸汽喷出的地方。瓦特终于弄清楚了,是水蒸汽推动壶盖跳动,这水蒸汽的力量还真不小呢。 就在瓦特兴高采烈,欢喜若狂的时候,祖母又开腔了:"你这孩子,不知好歹,水壶有什么好玩的,快给我走开!"她漫不经心地说。 他的祖母过于急躁和主观了,这随随便便不放在心上的话,险些挫伤了瓦特的自尊心和探求科学知识的积极性。年迈的老人啊,根本不理解瓦特的心,不知?水蒸汽"对瓦特有多么大的启示!水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象,不正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗? 一七六九年,瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机。后来又经过多次研究,于一七八二年,完成了新的蒸汽机的试制工作。机器上有了联动装置,把单式改为旋转运动,完善的蒸汽机发明成功了。 由于蒸汽机的发明,加之英国当时煤铁工业发达,所以英国就成为世界上最早利用蒸汽推动铁制"海轮"的国家。十九世纪,开始海上运输改革,一些国家进入了所谓的"汽船时代"。从此,船只就行驶在茫茫无际的海洋上了。随之而来,煤矿、工厂、火车也全应用了蒸汽机。体力劳动解放了,经济发展了。这不能不说是蒸汽机发明的成果。当然也是蒸汽机的发明家瓦特的功劳。因此,瓦特在世界上享有盛名。 瓦特的一生充满着艰苦和斗争,他走过的道路是多么坎坷不平啊。他在艰苦和坎坷中为人类造了福,为人类前进,开辟了新的里程。瓦特十分重视学习和实践。学习,丰富了他的智慧;实践,结出了丰硕的成果。诺贝尔是闻名世界的大科学家、发明家,也是一个成功的企业家。他发明的炸药、雷管开创了人类征服自然的新纪元,以他身后庞大的基金所设的诺贝尔奖金,更使他饮誉世界。 艾尔弗雷德.伯哈德.诺贝尔于1833年10月21日出生在瑞典首都斯德哥尔摩市一个贫困潦倒的工程师兼商人家里。他的父亲英莫纽?诺贝尔(人称老诺贝乐)是一位富有才华的发明家和商人,曾创建瑞典第一家橡胶公司。 就在诺贝尔出生的前一年,一场大火把家业烧了个精光,老诺贝尔的生意由此开始衰落,并在诺贝尔1岁时破产。被生活所迫,老诺贝尔后来不得不只身离家到俄国从商谋生。 诺贝尔自幼勤奋好学,好奇心很强。到俄国后,为了学好俄文,他常常挑选一些俄文名著译成瑞典文,再翻译成俄文。后来他又用这种方法学会了英文、法文和德文。有一次,他父亲的一位叫西蒙的教授请诺贝尔父子观看硝化甘油爆炸力的试验。锤子落在铁砧上,受锤地的硝化甘油立即发生爆炸。小诺贝尔被这奇妙的现象迷住了。当他得 知这种爆炸力极强的东西可以用来开矿凿山,但危险性极大无法使用时,就萌发了发明炸药的念头。 到16岁时,迫于生计,他不得不中断学习,孤身远渡重洋到了美国,在一家工厂当学徒。此后,他还曾到法国、德国、英国、意大利等国的几家工厂当过学徒。学徒期间,他每天在劳动10多个小时之后,仍坚持学习,困了就把脑袋伸到水龙头下冲一冲。就这样,他凭自学学到了不少的技术和科学知识,不但在科学、文学和哲学方面奠定了一定的基础,而且在机械方面做出了好几项革新,表现出了很强的独创能力。 1854年,诺贝尔回到彼得堡,和父亲一起,一边从商,一边从事炸药的研制工作。一次,由于公司遇到了财政困难,父亲派他去伦敦、巴黎,向当地银行磋商贷款。结果是空手而归,家业再遭破产。不得已,全家于1859年返回瑞典。 当时为了适应开矿山、发展工业和加强军事力量的需要,许多化学家都在致力于炸药的研制。炸药的应用前景很广阔,市场很大。诺贝尔父子看准了形势,为了实现自己的发明愿望,也为了重振家业,他们从事起如何利用硝化甘油巨大爆炸力潜能的研究。但手头上缺乏资金,无法进行规模大的试验。诺贝尔再次奉父命前往巴黎寻求贷款。这一次,他很顺利,带回了10万法郎。用这笔钱,他们办起了自己的工厂。 经过反复试验,诺贝尔认识到,要使硝化甘油发生爆炸,只须把它加热到170摄氏度至180摄氏度。为此,必须寻找出一种安全的引爆装置。 1862年初夏,诺贝尔进行了一次探索性试验。这次试验获得了成功。但是,引爆所用的火药多而硝化甘油少,威力小成本高,没有实用价值。 为了找到一种量少但能引爆硝化甘油的可靠物质,诺贝尔又进行一次又一次的带有极大危险性的实验,但均告挫折。经过多次的失败,诺贝尔发现了失败的原因,并最终成功地发明了用少量的一般火药,引爆硝化甘油的引爆物。这项"诺贝尔引爆法"的发明,使诺贝尔于1864年生平第一次获得了由瑞典政府签发的专利证。 这种炸药的威力极大,在爆破工程中可以节省大量人力财力。因此,它刚一问世,就得到普遍运用。 诺贝尔的公司由此重新振兴起来。 正当诺贝尔四处推广由他发明的炸药的时候,却发生了一系列的意外爆炸事故,使人们对诺贝尔的新发明产生了怀疑和恐惧。瑞典政府下令禁止运输炸药,不准诺贝尔在陆地上试验,法国、英国、葡萄牙等国也下令禁止制造、贮存和使用新炸药,这使他的炸药和公司陷入困境之中。 面对四面楚歌的形势,诺贝尔决心走出困境。经过认真的多方思考和大量的秘密试验,诺贝尔首先解决了硝化甘油的就地制造问题,以避免长途运输中发生的爆炸危险。接着又集中精力研究硝化甘油的安全运输方法。经过反复试验,他终于找出稳定硝化甘油化学性质的方法,并且又利用硅藻土吸收硝化甘油的方法,制 成了两种安全的硅藻土猛炸药。为了解除人们的顾虑,挽回已经造成的不良影响,他亲自到各地表演,用事实证明猛炸药的爆破威力和安全性能。终于这种新型炸药又一次被利用到了开矿和筑路上。后来,就是这类炸药炸穿了阿尔卑斯山,提前好几年打通了长达14.5公里的隧道,节约开凿费用500多万元。诺贝尔也由此名扬天下,瑞典政府收回了当初的禁令,由驱逐变为欢迎,英国、法国、德国为他签发了发明专利证。诺贝尔的公司终于又柳暗花明。

1、苏步青

苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可是,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。

那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。‘天下兴亡,匹夫有责’,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课使他终身难忘。

杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青只知道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。现在温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习薄,用毛笔书写,工工整整。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。

2.陈景润 (1933—1996)

有一天,陈景润吃中饭的时候,摸摸脑袋,哎呀,头发太长了,应该快去理一理,要不,人家看见了,还当他是个姑娘呢。于是,他放下饭碗,就跑到理发店去了。

18世纪中叶,欧拉和其他数学家在解决物理问题过程中,创立了微分方程这门学科。值得提出的是,偏微分方程的纯数学研究的第一篇论文是欧拉写的《方程的积分法研究》 。欧拉还研究了函数用三角级数表示的方法和解微分方程的级数法等等。

欧拉引入了空间曲线的参数方程,给出了空间曲线曲率半径的解析表达式。1766年他出版了《关于曲面上曲线的研究》,建立了曲面理论。这篇著作是欧拉对微分几何最重要的贡献,是微分几何发展史上的一个里程碑。欧拉在分析学上的贡献不胜枚举。

如他引入了Γ函数和B函数,证明了椭圆积分的加法定理,最早引入了二重积分等等。数论作为数学中一个独立分支的基础是由欧拉的一系列成果所奠定的。他还解决了著名的组合问题:柯尼斯堡七桥问题。在数学的许多分支中都常常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。

扩展资料欧拉是18世纪数学界的中心人物。他是继牛顿(Newton)之后最重要的数学家之一。在他的数学研究成果中,首推第一的是分析学。7a64e59b9ee7ad9431333431363038欧拉把由伯努利家族继承下来的莱布尼茨学派的分析学内容进行整理,为19世纪数学的发展打下了基础。

他还把微积分法在形式上进一步发展到复数范围,并对偏微分方程,椭圆函数论,变分法的创立和发展留下先驱的业绩。在《欧拉全集》中,有17卷属于分析学领域。他被同时代的人誉为“分析的化身”。

欧拉将数学分析方法用于力学,在力学各个领域中都有突出贡献;他是刚体动力学和流体力学的奠基者,弹性系统销定性理论的开创人。

1、【爱迪生】

爱迪生从小就对很多事物感到好奇,而且喜欢亲自去试验一下,直到明白了其中的道理为止。长大以后,他就根据自己这方面的兴趣,一心一意做研究和发明的工作。他在新泽西州建立了一个实验室,一生共发明了电灯、电报机、留声机、电影机、磁力析矿机、压碎机等等总计两千余种东西。爱迪生的强烈研究精神,使他对改进人类的生活方式,作出了重大的贡献。

2、【波义耳】

波义耳童年时并不特别聪明,说话还有点口吃,不大喜欢热闹的游戏,但却十分好学,喜欢静静地读书思考。他从小受到良好的教育,1639至1644年,曾游学欧洲。在这期间,他阅读了许多自然科学书籍,包括天文学家和物理学家伽利略的名著《关于两大世界体系的对话》。这本书给他留下深刻的印象。他后来的名著《怀疑派化学家》就是模仿这本书写的。

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