数学家的故事,数学趣题各五个。急啊啊啊啊啊24道数学经典名题(转载)1.不说话的学术报告,1903年10月...
数学家的故事,数学趣题各五个。急啊啊啊啊啊
24道数学经典名题(转载)
1.不说话的学术报告
1903年10月,在美国纽约的一次数学学术会议上,请科尔教授作学术报告。他走到黑板前,没说话,用粉笔写出2^67-1,这个数是合数而不是质数。接着他又写出两组数字,用竖式连乘,两种计算结果相同。回到座位上,全体会员以暴风雨般的掌声表示祝贺。证明了2自乘67次再减去1,这个数是合数,而不是两百年一直被人怀疑的质数。有人问他论证这个问题,用了多长时间,他说:“三年内的全部星期天”。请你很快回答出他至少用了多少天?
2.国王的重赏
传说,印度的舍罕国王打算重赏国际象棋的发明人——大臣西萨·班·达依尔。这位聪明的大臣跪在国王面敢说:“陛下,请你在这张棋盘的第一个小格内,赏给我一粒麦子,在第二个小格内给两粒,在第三个小格内给四粒,照这样下去,每一小格内都比前一小格加一倍。陛下啊,把这样摆满棋盘上所有64格的麦粒,都赏给您的仆人吧?”国王说:“你的要求不高,会如愿以偿的”。说着,他下令把一袋麦子拿到宝座前,计算麦粒的工作开始了。……还没到第二十小格,袋子已经空了,一袋又一袋的麦子被扛到国王面前来。但是,麦粒数一格接一格地增长得那样迅速,很快看出,即使拿出来全印度的粮食,国王也兑现不了他对象棋发明人许下的语言。算算看,国王应给象棋发明人多少粒麦子?
3.王子的数学题
传说从前有一位王子,有一天,他把几位妹妹召集起来,出了一道数学题考她们。题目是:我有金、银两个手饰箱,箱内分别装自若干件手饰,如果把金箱中25%的手饰送给第一个算对这个题目的人,把银箱中20%的手饰送给第二个算对这个题目的人。然后我再从金箱中拿出5件送给第三个算对这个题目的人,再从银箱中拿出4件送给第四个算对这个题目的人,最后我金箱中剩下的比分掉的多10件手饰,银箱中剩下的与分掉的比是2∶1,请问谁能算出我的金箱、银箱中原来各有多少件手饰?
4.公主出题
古时候,传说捷克的公主柳布莎出过这样一道有趣的题:“一只篮子中有若干李子,取它的一半又一个给第一个人,再取其余一半又一个给第二人,又取最后所余的一半又三个给第三个人,那么篮内的李子就没有剩余,篮中原有李子多少个?”
5.哥德巴赫猜想
哥德巴赫是二百多年前德国的数学家。他发现:每一个大于或等于6的偶数,都可以写成两个素数的和(简称“1+1”)。如:10=3+7,16=5+11等等。他检验了很多偶数,都表明这个结论是正确的。但他无法从理论上证明这个结论是对的。1748年他写信给当时很有名望的大数学家欧拉,请他指导,欧拉回信说,他相信这个结论是正确的,但也无法证明。因为没有从理论上得到证明只是一种猜想,所以就把哥德巴赫提出的这个问题称为哥德巴赫猜想。世界上许多数学家为证明这个猜想作了很大努力,他们由“1+4”→“1+3”到1966年我国数学家陈景润证明了“1+2”。也就是任何一个充分大的偶数,都可表示成两个数的和,其中一个是素数,另一个或者是素数,或者是两个素数的积。你能把下面各偶数,写成两个素数的和吗?(1)100=
(2)50= (3)20= 6.贝韦克的七个7 二十世纪初英国数学家贝韦克友现了一个特殊的除式问题,请你把这个特殊的除式填完整。
1.不说话的学术报告
1903年10月,在美国纽约的一次数学学术会议上,请科尔教授作学术报告。他走到黑板前,没说话,用粉笔写出2^67-1,这个数是合数而不是质数。接着他又写出两组数字,用竖式连乘,两种计算结果相同。回到座位上,全体会员以暴风雨般的掌声表示祝贺。证明了2自乘67次再减去1,这个数是合数,而不是两百年一直被人怀疑的质数。有人问他论证这个问题,用了多长时间,他说:“三年内的全部星期天”。请你很快回答出他至少用了多少天?
2.国王的重赏
传说,印度的舍罕国王打算重赏国际象棋的发明人——大臣西萨·班·达依尔。这位聪明的大臣跪在国王面敢说:“陛下,请你在这张棋盘的第一个小格内,赏给我一粒麦子,在第二个小格内给两粒,在第三个小格内给四粒,照这样下去,每一小格内都比前一小格加一倍。陛下啊,把这样摆满棋盘上所有64格的麦粒,都赏给您的仆人吧?”国王说:“你的要求不高,会如愿以偿的”。说着,他下令把一袋麦子拿到宝座前,计算麦粒的工作开始了。……还没到第二十小格,袋子已经空了,一袋又一袋的麦子被扛到国王面前来。但是,麦粒数一格接一格地增长得那样迅速,很快看出,即使拿出来全印度的粮食,国王也兑现不了他对象棋发明人许下的语言。算算看,国王应给象棋发明人多少粒麦子?
3.王子的数学题
传说从前有一位王子,有一天,他把几位妹妹召集起来,出了一道数学题考她们。题目是:我有金、银两个手饰箱,箱内分别装自若干件手饰,如果把金箱中25%的手饰送给第一个算对这个题目的人,把银箱中20%的手饰送给第二个算对这个题目的人。然后我再从金箱中拿出5件送给第三个算对这个题目的人,再从银箱中拿出4件送给第四个算对这个题目的人,最后我金箱中剩下的比分掉的多10件手饰,银箱中剩下的与分掉的比是2∶1,请问谁能算出我的金箱、银箱中原来各有多少件手饰?
4.公主出题
古时候,传说捷克的公主柳布莎出过这样一道有趣的题:“一只篮子中有若干李子,取它的一半又一个给第一个人,再取其余一半又一个给第二人,又取最后所余的一半又三个给第三个人,那么篮内的李子就没有剩余,篮中原有李子多少个?”
5.哥德巴赫猜想
哥德巴赫是二百多年前德国的数学家。他发现:每一个大于或等于6的偶数,都可以写成两个素数的和(简称“1+1”)。如:10=3+7,16=5+11等等。他检验了很多偶数,都表明这个结论是正确的。但他无法从理论上证明这个结论是对的。1748年他写信给当时很有名望的大数学家欧拉,请他指导,欧拉回信说,他相信这个结论是正确的,但也无法证明。因为没有从理论上得到证明只是一种猜想,所以就把哥德巴赫提出的这个问题称为哥德巴赫猜想。世界上许多数学家为证明这个猜想作了很大努力,他们由“1+4”→“1+3”到1966年我国数学家陈景润证明了“1+2”。也就是任何一个充分大的偶数,都可表示成两个数的和,其中一个是素数,另一个或者是素数,或者是两个素数的积。你能把下面各偶数,写成两个素数的和吗?(1)100=
(2)50= (3)20= 6.贝韦克的七个7 二十世纪初英国数学家贝韦克友现了一个特殊的除式问题,请你把这个特殊的除式填完整。
数学奇才、计算机之父——冯·诺依曼
20世纪即将过去,21世纪就要到来.我们站在世纪之交的大门槛,回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼.众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步.鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".
约翰·冯·诺依曼 ( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对 孩子的教育.冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘.据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言.最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语.他对读过的书籍和论文.能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此.1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重.在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁.1921年一1923年在苏黎世大学学习.很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁.1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国.1931年成为该校终身教授.1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生. 冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士.他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土. 1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席.
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁.
冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献.在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究.1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格.他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础.他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等.特别在 1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.
1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群.1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来.他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的. 他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支.这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数.这是有限维空间中矩阵代数的自然推广. 冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支. 1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》.论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明.文中还包含了诸如统计理论等教学思想.冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作.
冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作.
现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行.其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的"科洛萨斯"计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行.ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了.ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进.
冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军.1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写).在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力.
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理.简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度. 1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》.以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股"计算机热",它们的综合设计思想,便是著名的"冯·诺依曼机",其中心就是有存储程序
原则--指令和数据一起存储.这个概念被誉为'计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到"冯·诺依曼机"的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了"非冯·诺依曼机"的设想. 冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献. 冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖.
冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版.他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版.
数学奇才——伽罗华 页首
1832年5月30日晨,在巴黎的葛拉塞尔湖附近躺着一个昏迷的年轻人,过路的农民从枪伤判断他是决斗后受了重伤,就把这个不知名的青年抬到医院。第二天早晨十点钟,他就离开了人世。数学史上最年轻、最有创造性的头脑停止了思考。人们说,他的死使数学发展推迟了好几十年。这个青年就是死时不满21岁的伽罗华。
伽罗华生于离巴黎不远的一个小城镇,父亲是学校校长,还当过多年市长。家庭的影响使伽罗华一向勇往直前,无所畏惧。1823年,12岁的伽罗华离开双亲到巴黎求学,他不满足呆板的课堂灌输,自己去找最难的数学原著研究,一些老师也给他很大帮助。老师们对他的评价是“只宜在数学的尖端领域里工作”。
1828年,17岁的伽罗华开始研究方程论,创造了“置换群”的概念和方法,解决了几百年来使人头痛的方程来解决问题。伽罗华最重要的成就,是提出了“群”的概念,用群论改变了整个数学的面貌。1829年5月,伽罗华把他的成果写成论文,递交法国科学院,但伴随着这篇杰作而来的是一连串的打击和不幸。先是父亲因不堪忍受教士诽谤而自杀,接着因他的答辩既简捷又深奥令考官们不满而未能进入著名的巴黎综合技术学校。至于他的论文,先是被认为新概念太多又过于简略而要求重写;第二份推导详尽的稿子又因审稿人病逝而下落不明;1831年1月提交的第三份论文又因评阅人不能全部看懂而被否定。
青年伽罗华一方面追求数学的真知,另一方面又献身于追求社会正义的事业。在1831年法国的“七月革命”中,作为高等师范学校新生,伽罗华率领群众走上街头,抗议国王的专制统治,不幸被捕。在狱中,他染上了霍乱。即使在这样的恶劣条件下,伽罗华仍然继续搞他的数学研究,并且写成了论文,准备出狱后发表。出狱不久,因为卷入一场无聊的“爱情”纠葛而决斗身亡。
伽罗华去世后16年,他留存下来的60页手稿才得以发表,科学界才传遍了他的名字。
“数学之神”——阿基米德
阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。
后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。
《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。
《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为: <π< ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法。
《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 。在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理"。
《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来。
《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。
《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。
《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律。
《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体的体积。
丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。
正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。
数学家的故事——祖冲之
祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".
数学家的故事——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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心
数学之父——塞乐斯
塞乐斯生于公元前624年,是古希腊第一位闻名世界的大数学家。他原是一位很精明的商人,靠卖橄榄油积累了相当财富后,塞乐斯便专心从事科学研究和旅行。他勤奋好学,同时又不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考问题。他的家乡离埃及不太远,所以他常去埃及旅行。在那里,塞乐斯认识了古埃及人在几千年间积累的丰富数学知识。他游历埃及时,曾用一种巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及国王阿美西斯钦羡不已。
塞乐斯的方法既巧妙又简单:选一个天气晴朗的日子,在金字塔边竖立一根小木棍,然后观察木棍阴影的长度变化,等到阴影长度恰好等于木棍长度时,赶紧测量金字塔影的长度,因为在这一时刻,金字塔的高度也恰好与塔影长度相等。也有人说,塞乐斯是利用棍影与塔影长度的比等于棍高与塔高的比算出金字塔高度的。如果是这样的话,就要用到三角形对应边成比例这个数学定理。塞乐斯自夸,说是他把这种方法教给了古埃及人但事实可能正好相反,应该是埃及人早就知道了类似的方法,但他们只满足于知道怎样去计算,却没有思考为什么这样算就能得到正确的答案。
在塞乐斯以前,人们在认识大自然时,只满足于对各类事物提出怎么样的解释,而塞乐斯的伟大之处,在于他不仅能作出怎么样的解释,而且还加上了为什么的科学问号。古代东方人民积累的数学知识,王要是一些由经验中总结出来的计算公式。塞乐斯认为,这样得到的计算公式,用在某个问题里可能是正确的,用在另一个问题里就不一定正确了,只有从理论上证明它们是普遍正确的以后,才能广泛地运用它们去解决实际问题。在人类文化发展的初期,塞乐斯自觉地提出这样的观点,是难能可贵的。它赋予数学以特殊的科学意义,是数学发展史上一个巨大的飞跃。所以塞乐斯素有数学之父的尊称,原因就在这里。 塞乐斯最先证明了如下的定理:
1.圆被任一直径二等分。
2.等腰三角形的两底角相等。
3.两条直线相交,对顶角相等。
4.半圆的内接三角形,一定是直角三角形。
5.如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等,那么这两个三角形全等。 这个定理也是塞乐斯最先发现并最先证明的,后人常称之为塞乐斯定理。相传塞乐斯证明这个定理后非常高兴,宰了一头公牛供奉神灵。后来,他还用这个定理算出了海上的船与陆地的距离。
塞乐斯对古希腊的哲学和天文学,也作出过开拓性的贡献。历史学家肯定地说,塞乐斯应当算是第一位天文学家,他经常仰卧观察天上星座,探窥宇宙奥秘,他的女仆常戏称,塞乐斯想知道遥远的天空,却忽略了眼前的美色。数学史家Herodotus层考据得知Hals战后之时白天突然变成夜晚(其实是日蚀),而在此战之前塞乐斯曾对Delians预言此事。 塞乐斯的墓碑上列有这样一段题辞:
「这位天文学家之王的坟墓多少小了一点,但他在星辰领域中的光荣是颇为伟大的
5到数学趣题:
1.一堆硬币八十枚,其中一枚分量不足,现有一架天平,有什么简便方法将其找出?
答:三分法!
2.布明汉镇的一星期
布明汉镇有一家超市,一家百货商店和一家银行。在我到达布明汉镇的那一天,那家银行正开着门营业。
(1)但一星期中没有一天超市,百货商店和银行全都开门营业。
(2)百货商店每星期开门营业四天。
(3)超市每星期开门营业五天。
(4)星期日和星期三三家单位都关门休息。
(5)在连续的三天当中:第一天百货商店休息;第二天银行休息;第三天超市休息。(6)在又一连续的三天中:第一天银行休息;第二天超市休息;第三天百货商店休息。那么我到达布明汉镇石一星期中的哪一天?
答:星期一。
3.一枚,三枚,还是四枚
有一种硬币游戏,其规则是:(1)一堆硬币共九枚。(2)双方轮流从中取走一枚,三枚或四枚。(3)谁取最后一枚谁赢。两人中是否必定会有一人赢?如果是,如何取?
答:谁先取谁输!
4.梦中情人
约翰的梦中情人长着金黄色的头发,蓝蓝的眼睛,纤细的身子,高高的个子。他认识阿黛尔,贝蒂,卡洛尔和多丽丝四位小姐,其中一位是约翰的梦中情人。(1)只有三位小姐是蓝眼睛和细身材。(2)只有两位是黄头发和高个子(3)只有两位是细身材和高个子。(4)只有一位是蓝眼睛和黄头发(5)阿黛尔和贝蒂眼睛颜色相同。(6)贝蒂和卡洛尔头发颜色相同(7)卡洛尔和多丽丝身材不同(8)多丽丝和阿黛尔身高相同。四位中谁是约翰的梦中情人?
答:阿黛尔
5. 称苹果
有十筐苹果,每筐里有十个,共100个,每筐里苹果的重量都是一样,其中有九筐每个苹果的重量都是1斤,另一筐中每个苹果的重量都是0.9斤,但是外表完全一样,用眼看或用手摸无法分辨。现在要你用一台普通的大秤一次把这筐重量轻的找出来。
答:把十筐苹果按1~10编上号,按每筐的编号从里面取出不同数量的苹果,如编号为1的筐里取1个,编号为5的取5个,共(1+10)×10/2 =
55个。如果每个苹果的重量都是1斤,一共应该是55斤。由于有一筐的重量较轻,所以不可能到55斤,只能在54-54.9斤之间。如果称量的结果比55斤少x两,重量较轻的就一定是编号为x的那筐。实际上,为了称量的方便,第十筐的苹果也可不取,一共取45个,最多45斤。如果称得的结果
正好是45斤,说明第十筐是轻的。否则,少几两,就是编号为几的筐的苹果是轻的。
20世纪即将过去,21世纪就要到来.我们站在世纪之交的大门槛,回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼.众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步.鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".
约翰·冯·诺依曼 ( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对 孩子的教育.冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘.据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言.最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语.他对读过的书籍和论文.能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此.1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重.在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁.1921年一1923年在苏黎世大学学习.很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁.1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国.1931年成为该校终身教授.1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生. 冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士.他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土. 1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席.
1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁.
冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献.在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究.1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格.他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础.他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等.特别在 1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题.
1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群.1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来.他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的. 他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支.这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数.这是有限维空间中矩阵代数的自然推广. 冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支. 1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》.论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明.文中还包含了诸如统计理论等教学思想.冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作.
冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作.
现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行.其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的"科洛萨斯"计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行.ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了.ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进.
冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军.1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写).在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力.
EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系.EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理.简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度. 1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》.以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股"计算机热",它们的综合设计思想,便是著名的"冯·诺依曼机",其中心就是有存储程序
原则--指令和数据一起存储.这个概念被誉为'计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计.自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到"冯·诺依曼机"的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了"非冯·诺依曼机"的设想. 冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献. 冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖.
冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版.他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版.
数学奇才——伽罗华 页首
1832年5月30日晨,在巴黎的葛拉塞尔湖附近躺着一个昏迷的年轻人,过路的农民从枪伤判断他是决斗后受了重伤,就把这个不知名的青年抬到医院。第二天早晨十点钟,他就离开了人世。数学史上最年轻、最有创造性的头脑停止了思考。人们说,他的死使数学发展推迟了好几十年。这个青年就是死时不满21岁的伽罗华。
伽罗华生于离巴黎不远的一个小城镇,父亲是学校校长,还当过多年市长。家庭的影响使伽罗华一向勇往直前,无所畏惧。1823年,12岁的伽罗华离开双亲到巴黎求学,他不满足呆板的课堂灌输,自己去找最难的数学原著研究,一些老师也给他很大帮助。老师们对他的评价是“只宜在数学的尖端领域里工作”。
1828年,17岁的伽罗华开始研究方程论,创造了“置换群”的概念和方法,解决了几百年来使人头痛的方程来解决问题。伽罗华最重要的成就,是提出了“群”的概念,用群论改变了整个数学的面貌。1829年5月,伽罗华把他的成果写成论文,递交法国科学院,但伴随着这篇杰作而来的是一连串的打击和不幸。先是父亲因不堪忍受教士诽谤而自杀,接着因他的答辩既简捷又深奥令考官们不满而未能进入著名的巴黎综合技术学校。至于他的论文,先是被认为新概念太多又过于简略而要求重写;第二份推导详尽的稿子又因审稿人病逝而下落不明;1831年1月提交的第三份论文又因评阅人不能全部看懂而被否定。
青年伽罗华一方面追求数学的真知,另一方面又献身于追求社会正义的事业。在1831年法国的“七月革命”中,作为高等师范学校新生,伽罗华率领群众走上街头,抗议国王的专制统治,不幸被捕。在狱中,他染上了霍乱。即使在这样的恶劣条件下,伽罗华仍然继续搞他的数学研究,并且写成了论文,准备出狱后发表。出狱不久,因为卷入一场无聊的“爱情”纠葛而决斗身亡。
伽罗华去世后16年,他留存下来的60页手稿才得以发表,科学界才传遍了他的名字。
“数学之神”——阿基米德
阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。
后来阿基米德成为兼数学家与力学家的伟大学者,并且享有"力学之父"的美称。其原因在于他通过大量实验发现了杠杆原理,又用几何演泽方法推出许多杠杆命题,给出严格的证明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在数学上也有着极为光辉灿烂的成就。尽管阿基米德流传至今的著作共只有十来部,但多数是几何著作,这对于推动数学的发展,起着决定性的作用。
《砂粒计算》,是专讲计算方法和计算理论的一本著作。阿基米德要计算充满宇宙大球体内的砂粒数量,他运用了很奇特的想象,建立了新的量级计数法,确定了新单位,提出了表示任何大数量的模式,这与对数运算是密切相关的。
《圆的度量》,利用圆的外切与内接96边形,求得圆周率π为: <π< ,这是数学史上最早的,明确指出误差限度的π值。他还证明了圆面积等于以圆周长为底、半径为高的正三角形的面积;使用的是穷举法。
《球与圆柱》,熟练地运用穷竭法证明了球的表面积等于球大圆面积的四倍;球的体积是一个圆锥体积的四倍,这个圆锥的底等于球的大圆,高等于球的半径。阿基米德还指出,如果等边圆柱中有一个内切球,则圆柱的全面积和它的体积,分别为球表面积和体积的 。在这部著作中,他还提出了著名的"阿基米德公理"。
《抛物线求积法》,研究了曲线图形求积的问题,并用穷竭法建立了这样的结论:"任何由直线和直角圆锥体的截面所包围的弓形(即抛物线),其面积都是其同底同高的三角形面积的三分之四。"他还用力学权重方法再次验证这个结论,使数学与力学成功地结合起来。
《论螺线》,是阿基米德对数学的出色贡献。他明确了螺线的定义,以及对螺线的面积的计算方法。在同一著作中,阿基米德还导出几何级数和算术级数求和的几何方法。
《平面的平衡》,是关于力学的最早的科学论著,讲的是确定平面图形和立体图形的重心问题。
《浮体》,是流体静力学的第一部专著,阿基米德把数学推理成功地运用于分析浮体的平衡上,并用数学公式表示浮体平衡的规律。
《论锥型体与球型体》,讲的是确定由抛物线和双曲线其轴旋转而成的锥型体体积,以及椭圆绕其长轴和短轴旋转而成的球型体的体积。
丹麦数学史家海伯格,于1906年发现了阿基米德给厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的传抄本。通过研究发现,这些信件和传抄本中,蕴含着微积分的思想,他所缺的是没有极限概念,但其思想实质却伸展到17世纪趋于成熟的无穷小分析领域里去,预告了微积分的诞生。
正因为他的杰出贡献,美国的E.T.贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的:任何一张开列有史以来三个最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。
数学家的故事——祖冲之
祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".
数学家的故事——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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心
数学之父——塞乐斯
塞乐斯生于公元前624年,是古希腊第一位闻名世界的大数学家。他原是一位很精明的商人,靠卖橄榄油积累了相当财富后,塞乐斯便专心从事科学研究和旅行。他勤奋好学,同时又不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考问题。他的家乡离埃及不太远,所以他常去埃及旅行。在那里,塞乐斯认识了古埃及人在几千年间积累的丰富数学知识。他游历埃及时,曾用一种巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及国王阿美西斯钦羡不已。
塞乐斯的方法既巧妙又简单:选一个天气晴朗的日子,在金字塔边竖立一根小木棍,然后观察木棍阴影的长度变化,等到阴影长度恰好等于木棍长度时,赶紧测量金字塔影的长度,因为在这一时刻,金字塔的高度也恰好与塔影长度相等。也有人说,塞乐斯是利用棍影与塔影长度的比等于棍高与塔高的比算出金字塔高度的。如果是这样的话,就要用到三角形对应边成比例这个数学定理。塞乐斯自夸,说是他把这种方法教给了古埃及人但事实可能正好相反,应该是埃及人早就知道了类似的方法,但他们只满足于知道怎样去计算,却没有思考为什么这样算就能得到正确的答案。
在塞乐斯以前,人们在认识大自然时,只满足于对各类事物提出怎么样的解释,而塞乐斯的伟大之处,在于他不仅能作出怎么样的解释,而且还加上了为什么的科学问号。古代东方人民积累的数学知识,王要是一些由经验中总结出来的计算公式。塞乐斯认为,这样得到的计算公式,用在某个问题里可能是正确的,用在另一个问题里就不一定正确了,只有从理论上证明它们是普遍正确的以后,才能广泛地运用它们去解决实际问题。在人类文化发展的初期,塞乐斯自觉地提出这样的观点,是难能可贵的。它赋予数学以特殊的科学意义,是数学发展史上一个巨大的飞跃。所以塞乐斯素有数学之父的尊称,原因就在这里。 塞乐斯最先证明了如下的定理:
1.圆被任一直径二等分。
2.等腰三角形的两底角相等。
3.两条直线相交,对顶角相等。
4.半圆的内接三角形,一定是直角三角形。
5.如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等,那么这两个三角形全等。 这个定理也是塞乐斯最先发现并最先证明的,后人常称之为塞乐斯定理。相传塞乐斯证明这个定理后非常高兴,宰了一头公牛供奉神灵。后来,他还用这个定理算出了海上的船与陆地的距离。
塞乐斯对古希腊的哲学和天文学,也作出过开拓性的贡献。历史学家肯定地说,塞乐斯应当算是第一位天文学家,他经常仰卧观察天上星座,探窥宇宙奥秘,他的女仆常戏称,塞乐斯想知道遥远的天空,却忽略了眼前的美色。数学史家Herodotus层考据得知Hals战后之时白天突然变成夜晚(其实是日蚀),而在此战之前塞乐斯曾对Delians预言此事。 塞乐斯的墓碑上列有这样一段题辞:
「这位天文学家之王的坟墓多少小了一点,但他在星辰领域中的光荣是颇为伟大的
5到数学趣题:
1.一堆硬币八十枚,其中一枚分量不足,现有一架天平,有什么简便方法将其找出?
答:三分法!
2.布明汉镇的一星期
布明汉镇有一家超市,一家百货商店和一家银行。在我到达布明汉镇的那一天,那家银行正开着门营业。
(1)但一星期中没有一天超市,百货商店和银行全都开门营业。
(2)百货商店每星期开门营业四天。
(3)超市每星期开门营业五天。
(4)星期日和星期三三家单位都关门休息。
(5)在连续的三天当中:第一天百货商店休息;第二天银行休息;第三天超市休息。(6)在又一连续的三天中:第一天银行休息;第二天超市休息;第三天百货商店休息。那么我到达布明汉镇石一星期中的哪一天?
答:星期一。
3.一枚,三枚,还是四枚
有一种硬币游戏,其规则是:(1)一堆硬币共九枚。(2)双方轮流从中取走一枚,三枚或四枚。(3)谁取最后一枚谁赢。两人中是否必定会有一人赢?如果是,如何取?
答:谁先取谁输!
4.梦中情人
约翰的梦中情人长着金黄色的头发,蓝蓝的眼睛,纤细的身子,高高的个子。他认识阿黛尔,贝蒂,卡洛尔和多丽丝四位小姐,其中一位是约翰的梦中情人。(1)只有三位小姐是蓝眼睛和细身材。(2)只有两位是黄头发和高个子(3)只有两位是细身材和高个子。(4)只有一位是蓝眼睛和黄头发(5)阿黛尔和贝蒂眼睛颜色相同。(6)贝蒂和卡洛尔头发颜色相同(7)卡洛尔和多丽丝身材不同(8)多丽丝和阿黛尔身高相同。四位中谁是约翰的梦中情人?
答:阿黛尔
5. 称苹果
有十筐苹果,每筐里有十个,共100个,每筐里苹果的重量都是一样,其中有九筐每个苹果的重量都是1斤,另一筐中每个苹果的重量都是0.9斤,但是外表完全一样,用眼看或用手摸无法分辨。现在要你用一台普通的大秤一次把这筐重量轻的找出来。
答:把十筐苹果按1~10编上号,按每筐的编号从里面取出不同数量的苹果,如编号为1的筐里取1个,编号为5的取5个,共(1+10)×10/2 =
55个。如果每个苹果的重量都是1斤,一共应该是55斤。由于有一筐的重量较轻,所以不可能到55斤,只能在54-54.9斤之间。如果称量的结果比55斤少x两,重量较轻的就一定是编号为x的那筐。实际上,为了称量的方便,第十筐的苹果也可不取,一共取45个,最多45斤。如果称得的结果
正好是45斤,说明第十筐是轻的。否则,少几两,就是编号为几的筐的苹果是轻的。
八岁的高斯发现了数学定理
德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。
长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。
他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。
这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。
“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。
还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”
老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。
可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”
数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?
高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。
为了中华民族的富强 -------苏步青的故事
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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心。
1.失明的数学家欧拉
欧拉的惊人成就并不是偶然的。他可以在任何不良的环境中工作,经常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾较大的孩子在旁边喧哗。欧拉在28岁时,不幸一支眼睛失明,过了30年以后,他的另一只眼睛也失明了。在他双目失明以后,也没有停止过数学研究。他以惊人的毅力和坚韧不拔的精神继续工作着,在他双目失明至逝世的十七年间,还口述著作了几本书和400篇左右的论文。由于欧拉的著作甚多,出版欧拉全集是十分困难的事情,1909年瑞士自然科学会就开始整理出版,直到现在还没有出完,计划是72卷。
欧拉在他的886种著作中,属于他生前发表的有530本书和论文,其中不少是教科书。他的著作文笔流畅、浅显、通俗易懂,读后引人入胜十分令读者敬佩。尤其值得一提的是他编写的平面三角课本,采用的记号如sinx,cosx,……等等直到现今还在用。
欧拉1720年秋天入巴塞尔大学,由于异常勤奋和聪慧,受到约翰·伯努利的尝识,给以特别的指导。欧拉同约翰的两个儿子尼古拉·伯努力和丹尼尔·伯努利也结成了亲密的朋友。
欧拉19岁写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖金,从此开始了创作生涯。以后陆续得奖多次。1725年丹尼尔兄弟赴俄国,向沙皇喀德林一世推荐欧拉,于是欧拉于1727年5月17日到了彼得堡,1733年丹尼尔回巴塞尔,欧拉接替他任彼得堡科学院数学教授,时年仅26岁。
1735年,欧拉解决一个天文学的难题(计算慧星轨道)。
这个问题几个著名数学家,几个月的努力才得以解决,欧拉却以自已发明的方法,三日而成。但过度的工作使他得了眼病,不幸右眼失明,这时才28岁。
2.数学家的故事——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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心
3.数学家的墓志铭
一些数学家生前献身于数学,死后在他们的墓碑上,刻着代表着他们生平业绩的标志。
古希腊学者阿基米德死于进攻西西里岛的罗马敌兵之手(死前他还在主:“不要弄坏我的圆”。)后,人们为纪念他便在其墓碑上刻上球内切于圆柱的图形,以纪念他发现球的体积和表面积均为其外切圆柱体积和表面积的三分之二。 德国数学家高斯在他研究发现了正十七边形的尺规作法后,便放弃原来立志学文的打算 而献身于数学,以至在数学上作出许多重大贡献。甚至他在遗嘱中曾建议为他建造正十七边形的棱柱为底座的墓碑。
16世纪德国数学家鲁道夫,花了毕生精力,把圆周率算到小数后35位,后人称之为鲁 道夫数,他死后别人便把这个数刻到他的墓碑上。 瑞士数学家雅谷·伯努利,生前对螺线(被誉为生命之线)有研究,他死之后,墓碑上 就刻着一条对数螺线,同时碑文上还写着:“我虽然改变了,但却和原来一样”。这是一句既刻划螺线性质又象征他对数学热爱的双关语
4.祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".
数学趣题:
1.地铁车厢并排坐着5个女孩,A坐在离B和离C正好相同距离的位置上,D坐在离A和离C正好相同距离的作为上,E坐在她的亲友之间。谁是E的亲友?
答案:E坐在A和B之间,A、B是她的亲友。
2.某要塞有步兵692人,每4人站一横排,各排相距1米向前行走1每分钟走86米。现在要通过长86米的桥,请问第一排上桥到最后一排离桥需要几分钟?
答案:3分钟。
3.一位农民养了9只羊、7口猪、5头牛。论价格,2只羊可换一口猪,5只羊可换1头牛。他要把这些牛、羊、猪分给3个儿子,不但没人分得的家畜头数要相同,而且价值也要相等。你能想出一个分配方案吗?
答案:大儿子分1头牛、5口猪、1只羊;二儿子分2头牛、1口猪、4只羊;三儿子分2头牛、1口猪、4只羊。
4.两辆车相距1500米。假设前面的车以90km/h的速度前进,后面的车以 144km/h的速度追赶,那么两辆车在相撞钱一秒钟相距多远?
答案:相距15米。
5.有甲、乙两个公司招聘经理。甲公司年薪10万元,没年提薪一次,每次加薪2万元;乙公司半年薪金5万元,每半年提薪一次,每次加薪5千元。问去哪个公司挣得的薪水更多?
答案:去乙公司挣得的薪水更多。
德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。
长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。
他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。
这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。
“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。
还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?”
老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。
可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。”
数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?
高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。
为了中华民族的富强 -------苏步青的故事
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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心。
1.失明的数学家欧拉
欧拉的惊人成就并不是偶然的。他可以在任何不良的环境中工作,经常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾较大的孩子在旁边喧哗。欧拉在28岁时,不幸一支眼睛失明,过了30年以后,他的另一只眼睛也失明了。在他双目失明以后,也没有停止过数学研究。他以惊人的毅力和坚韧不拔的精神继续工作着,在他双目失明至逝世的十七年间,还口述著作了几本书和400篇左右的论文。由于欧拉的著作甚多,出版欧拉全集是十分困难的事情,1909年瑞士自然科学会就开始整理出版,直到现在还没有出完,计划是72卷。
欧拉在他的886种著作中,属于他生前发表的有530本书和论文,其中不少是教科书。他的著作文笔流畅、浅显、通俗易懂,读后引人入胜十分令读者敬佩。尤其值得一提的是他编写的平面三角课本,采用的记号如sinx,cosx,……等等直到现今还在用。
欧拉1720年秋天入巴塞尔大学,由于异常勤奋和聪慧,受到约翰·伯努利的尝识,给以特别的指导。欧拉同约翰的两个儿子尼古拉·伯努力和丹尼尔·伯努利也结成了亲密的朋友。
欧拉19岁写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖金,从此开始了创作生涯。以后陆续得奖多次。1725年丹尼尔兄弟赴俄国,向沙皇喀德林一世推荐欧拉,于是欧拉于1727年5月17日到了彼得堡,1733年丹尼尔回巴塞尔,欧拉接替他任彼得堡科学院数学教授,时年仅26岁。
1735年,欧拉解决一个天文学的难题(计算慧星轨道)。
这个问题几个著名数学家,几个月的努力才得以解决,欧拉却以自已发明的方法,三日而成。但过度的工作使他得了眼病,不幸右眼失明,这时才28岁。
2.数学家的故事——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。可量,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。
17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”
这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心
3.数学家的墓志铭
一些数学家生前献身于数学,死后在他们的墓碑上,刻着代表着他们生平业绩的标志。
古希腊学者阿基米德死于进攻西西里岛的罗马敌兵之手(死前他还在主:“不要弄坏我的圆”。)后,人们为纪念他便在其墓碑上刻上球内切于圆柱的图形,以纪念他发现球的体积和表面积均为其外切圆柱体积和表面积的三分之二。 德国数学家高斯在他研究发现了正十七边形的尺规作法后,便放弃原来立志学文的打算 而献身于数学,以至在数学上作出许多重大贡献。甚至他在遗嘱中曾建议为他建造正十七边形的棱柱为底座的墓碑。
16世纪德国数学家鲁道夫,花了毕生精力,把圆周率算到小数后35位,后人称之为鲁 道夫数,他死后别人便把这个数刻到他的墓碑上。 瑞士数学家雅谷·伯努利,生前对螺线(被誉为生命之线)有研究,他死之后,墓碑上 就刻着一条对数螺线,同时碑文上还写着:“我虽然改变了,但却和原来一样”。这是一句既刻划螺线性质又象征他对数学热爱的双关语
4.祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.
祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形, 求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取为约率 ,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率, 外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".
祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.
祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被称为卡瓦列利原理, 但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".
数学趣题:
1.地铁车厢并排坐着5个女孩,A坐在离B和离C正好相同距离的位置上,D坐在离A和离C正好相同距离的作为上,E坐在她的亲友之间。谁是E的亲友?
答案:E坐在A和B之间,A、B是她的亲友。
2.某要塞有步兵692人,每4人站一横排,各排相距1米向前行走1每分钟走86米。现在要通过长86米的桥,请问第一排上桥到最后一排离桥需要几分钟?
答案:3分钟。
3.一位农民养了9只羊、7口猪、5头牛。论价格,2只羊可换一口猪,5只羊可换1头牛。他要把这些牛、羊、猪分给3个儿子,不但没人分得的家畜头数要相同,而且价值也要相等。你能想出一个分配方案吗?
答案:大儿子分1头牛、5口猪、1只羊;二儿子分2头牛、1口猪、4只羊;三儿子分2头牛、1口猪、4只羊。
4.两辆车相距1500米。假设前面的车以90km/h的速度前进,后面的车以 144km/h的速度追赶,那么两辆车在相撞钱一秒钟相距多远?
答案:相距15米。
5.有甲、乙两个公司招聘经理。甲公司年薪10万元,没年提薪一次,每次加薪2万元;乙公司半年薪金5万元,每半年提薪一次,每次加薪5千元。问去哪个公司挣得的薪水更多?
答案:去乙公司挣得的薪水更多。
关于数学的小故事
就是数学家身上发生的事情,有关数学的,例如和别人比赛(斗智斗勇),用数学知识解决问题之类的,最好是比较有名的数学家的故事。数学家的有趣故事
高雅的宫殿何人去
伊萨克·巴罗(1630-1677年)是英国著名的数学家,曾任剑桥大学数学教授,对几何学颇有建树。他还是位名教士,著有大量久负盛名的布道文。他为人谦和可亲,然而却与当时的国王查理二世的宠臣罗切斯特伯爵结下了难解之仇,只要遇到一起,终免不了舌战。
据说,罗切斯特曾将巴罗教士讥为“一座发霉的神学院”。
某日,巴罗为国王作祈祷后与罗切斯特狭路相逢。
罗切斯特向巴罗深深地鞠了一躬后,语带讥讽地说:“博士,请您帮我系上鞋带。”
巴罗答道:“我请您躺到地上去,爵爷。”
“博士,我请您到地狱的中心去。”
“爵爷,我请您站在我对面。”
“博士,我请您到地狱的最深层去。”
“不敢,爵爷,这样高雅的宫殿应留给您这样有身分的人啊!”说完,巴罗耸耸肩走开了。
碑文的奥秘
古希腊亚历山大里亚的著名数学家丢番图,人们只知道他是公元3世纪的人,其年龄和生平史籍上都没有明确的记载。但是,在他的墓碑上可以得知一二,而且它告诉人们,他终年是84岁。
丢番图的墓碑是这样的:
丢番图长眠于此,倘若你懂得碑文的奥秘,它会告诉你丢番图的寿命。诸神赐予他的生命的1/6是童年,再过了生命的1/12,他长出了胡须,其后丢番图结了婚,不过还不曾有孩子,这样又度过了一生的1/7,再过5年,他获得了头生子,然而他的爱子竟然早逝,只活了丢番图寿命的一半,丧子以后,他在数学研究中寻求慰藉,又度过了4年,终于也结束了自己的一生。
数学家的遗嘱
阿拉伯数学家花拉子密的遗嘱,当时他的妻子正怀着他们的第一胎小孩。“如果我亲爱的妻子帮我生个儿子,我的儿子将继承三分之二的遗产,我的妻子将得三分之一;如果是生女的,我的妻子将继承三分之二的遗产,我的女儿将得三分之一。”。
而不幸的是,在孩子出生前,这位数学家就去世了。之后,发生的事更困扰大家,他的妻子帮他生了一对龙凤胎,而问题就发生在他的遗嘱内容。
如何遵照数学家的遗嘱,将遗产分给他的妻子、儿子、女儿呢?
不是洗澡堂
德国女数学家爱米·诺德,虽已获得博士学位,但无开课“资格”,因为她需要另写论文后,教授才会讨论是否授予她讲师资格。
当时,著名数学家希尔伯特十分欣赏爱米的才能,他到处奔走,要求批准她为哥廷根大学的第一名女讲师,但在教授会上还是出现了争论。
一位教授激动地说:“怎么能让女人当讲师呢?如果让她当讲师,以后她就要成为教授,甚至进大学评议会。难道能允许一个女人进入大学最高学术机构吗?”
另一位教授说:“当我们的战士从战场回到课堂,发现自己拜倒在女人脚下读书,会作何感想呢?”
希尔伯特站起来,坚定地批驳道:“先生们,候选人的性别绝不应成为反对她当讲师的理由。大学评议会毕竟不是洗澡堂!”
终生只能单身
德国杰出的自然学家亚历山大·洪堡德在喀山拜访俄国非欧几何学的创建者罗巴切夫斯基时,他问数学家:“为什么您只研究数学呢?据说您对矿物学造诣很深,您对植物学也很精通。”
什么您只研究数学呢?据说您对矿物学造诣很深,您对植物学也很精通。”
“是的,我很喜欢植物学,”罗巴切夫斯基回答说,“将来等我结了婚,我一定搞一个温室……”
“那您就赶快结婚吧。”
“可是恰恰与愿望相反,植物学和矿物学的业余爱好使我终生只能是单身汉了。”
高雅的宫殿何人去
伊萨克·巴罗(1630-1677年)是英国著名的数学家,曾任剑桥大学数学教授,对几何学颇有建树。他还是位名教士,著有大量久负盛名的布道文。他为人谦和可亲,然而却与当时的国王查理二世的宠臣罗切斯特伯爵结下了难解之仇,只要遇到一起,终免不了舌战。
据说,罗切斯特曾将巴罗教士讥为“一座发霉的神学院”。
某日,巴罗为国王作祈祷后与罗切斯特狭路相逢。
罗切斯特向巴罗深深地鞠了一躬后,语带讥讽地说:“博士,请您帮我系上鞋带。”
巴罗答道:“我请您躺到地上去,爵爷。”
“博士,我请您到地狱的中心去。”
“爵爷,我请您站在我对面。”
“博士,我请您到地狱的最深层去。”
“不敢,爵爷,这样高雅的宫殿应留给您这样有身分的人啊!”说完,巴罗耸耸肩走开了。
碑文的奥秘
古希腊亚历山大里亚的著名数学家丢番图,人们只知道他是公元3世纪的人,其年龄和生平史籍上都没有明确的记载。但是,在他的墓碑上可以得知一二,而且它告诉人们,他终年是84岁。
丢番图的墓碑是这样的:
丢番图长眠于此,倘若你懂得碑文的奥秘,它会告诉你丢番图的寿命。诸神赐予他的生命的1/6是童年,再过了生命的1/12,他长出了胡须,其后丢番图结了婚,不过还不曾有孩子,这样又度过了一生的1/7,再过5年,他获得了头生子,然而他的爱子竟然早逝,只活了丢番图寿命的一半,丧子以后,他在数学研究中寻求慰藉,又度过了4年,终于也结束了自己的一生。
数学家的遗嘱
阿拉伯数学家花拉子密的遗嘱,当时他的妻子正怀着他们的第一胎小孩。“如果我亲爱的妻子帮我生个儿子,我的儿子将继承三分之二的遗产,我的妻子将得三分之一;如果是生女的,我的妻子将继承三分之二的遗产,我的女儿将得三分之一。”。
而不幸的是,在孩子出生前,这位数学家就去世了。之后,发生的事更困扰大家,他的妻子帮他生了一对龙凤胎,而问题就发生在他的遗嘱内容。
如何遵照数学家的遗嘱,将遗产分给他的妻子、儿子、女儿呢?
不是洗澡堂
德国女数学家爱米·诺德,虽已获得博士学位,但无开课“资格”,因为她需要另写论文后,教授才会讨论是否授予她讲师资格。
当时,著名数学家希尔伯特十分欣赏爱米的才能,他到处奔走,要求批准她为哥廷根大学的第一名女讲师,但在教授会上还是出现了争论。
一位教授激动地说:“怎么能让女人当讲师呢?如果让她当讲师,以后她就要成为教授,甚至进大学评议会。难道能允许一个女人进入大学最高学术机构吗?”
另一位教授说:“当我们的战士从战场回到课堂,发现自己拜倒在女人脚下读书,会作何感想呢?”
希尔伯特站起来,坚定地批驳道:“先生们,候选人的性别绝不应成为反对她当讲师的理由。大学评议会毕竟不是洗澡堂!”
终生只能单身
德国杰出的自然学家亚历山大·洪堡德在喀山拜访俄国非欧几何学的创建者罗巴切夫斯基时,他问数学家:“为什么您只研究数学呢?据说您对矿物学造诣很深,您对植物学也很精通。”
什么您只研究数学呢?据说您对矿物学造诣很深,您对植物学也很精通。”
“是的,我很喜欢植物学,”罗巴切夫斯基回答说,“将来等我结了婚,我一定搞一个温室……”
“那您就赶快结婚吧。”
“可是恰恰与愿望相反,植物学和矿物学的业余爱好使我终生只能是单身汉了。”
坏狐狸和三角形
鸡妈妈孵出了四只小鸡,她又高兴又担心。高兴的是四只鸡宝宝个个欢蹦乱跳,真是惹人喜爱;担心的是坏狐狸会来偷吃鸡宝宝。
为了防备坏狐狸来偷吃鸡宝宝,鸡妈妈找来许多木板和木棍搭了一间平顶小木房。鸡妈妈想,有了房子就不怕坏狐狸来了。
深夜,田野静悄悄的。月光下,一条黑影飞快地跑近了小木房。
“砰、砰!”一阵敲门声把鸡妈妈惊醒。“谁?”鸡妈妈问。
“是我,是老公鸡,快开门吧。”一种十分难听的声音在回答。
鸡妈妈想,不对呀!老公鸡出远门了,需要好多天才能回来呢。另外,这难听的声音根本不是老公鸡的声音。鸡妈妈大声说:“你不是老公鸡,你是坏狐狸,快走开!”
坏狐狸一看骗不成,就露出了狰狞的面目。他厉声喝道:“快把小鸡崽给我交出来!不然的话,我要推倒你的房子,把你们统统吃掉!”
鸡妈妈心里虽然害怕,嘴里却说:“不给,不给,就是不给!我的鸡宝宝不能给你吃。”
坏狐狸大怒,使劲地摇晃平顶木房子,吓得四只小鸡躲在鸡妈妈的翅膀下发抖。摇了一会儿,房架倾斜了。房顶和墙之间露出个大缝子,一只大狐狸爪子伸了进来,抓起一只鸡宝宝就跑了。
天亮了,小鸟飞来飞去在寻找食物。一阵哭声,惊动了他们。
小黄雀问:“鸡妈妈,你哭什么呀?”
鸡妈妈一边哭一边说:“我修了一个平顶木房,防备坏狐狸来偷吃鸡宝宝。谁知平顶木房不结实,让坏狐狸三推两推给推歪了。坏狐狸抢起了一只鸡宝宝,呜……”
啄木鸟说:“小喜鹊顶会盖房子,还是请他来帮你盖一座结实的房子吧!”
不一会儿,啄木鸟把喜鹊请来了。喜鹊说:“我只会搭窝,哪里会盖房子呀!”
“那怎么办?”大家犯愁了。
喜鹊说:“有一次我在大树上,听见树下几个建筑工人说,三角形的房顶最结实。”
啄木鸟着急地说:“谁见过三角形是什么样子啊?”
喜鹊衔来三根树枝,摆了一个三角形。
大家说:“就按这个样子来盖吧。”
小鸟们有的衔树枝,有的衔泥,啄木鸟在木头上啄出小洞,喜鹊用细枝条把木头都绑起来。在太阳快落山的时候,一座三角形房顶的新房子盖好了。
晚上,坏狐狸又来了。这次,他二话没说,扶着木房子就拼命摇动起来。怪呀,今天晚上这个木房子怎么摇不动了呢?!坏狐狸鼓足了劲再摇,还是丝毫不动。
天快亮了,坏狐狸狠狠地说:“现在就算饶了你们,明天我还要来,只要你们敢出来,我就吃掉你们!”
清晨,小鸟又看见鸡妈妈在守着木房子发愁。
小山鹰问:“鸡妈妈,你的木房子不是好好的嘛,你还愁什么?”
鸡妈妈说:“三角形的屋顶是比较牢靠,可是我们不能总呆在房子里面呀!坏狐狸说我们一出来,他就要来抓鸡宝宝。”
百灵鸟说:“我有个好主意,咱们帮鸡妈妈在房子外面围一圈木栅栏,再装一个木栅栏门进出,这不就可以防备坏狐狸了吗!”
大家都说这个主意好,于是一起动手筑了一道木栅栏。他们还把上头削尖了,防止坏狐狸跳进来。最后装上一个长方形的木栅栏门。
傍晚,坏狐狸真的又来了。他看见鸡宝宝在栅栏里又蹦又跳,馋得口水直流。坏狐狸围着木栅栏转了两圈,发现还是搞毁栅栏门最容易。他两只爪子扣着木栅栏门使劲地摇。结果,长方形的门变成了平行四边形,露出了一个豁口。坏狐狸“噌”地一下跳了进去。要不是鸡妈妈领鸡宝宝赶快跑进了房子里,恐怕就要遭殃了。
坏狐狸走了。小喜鹊飞来说:“长方形的门容易变形,给它斜钉上一块木板,变成两个三角形就牢固多了。”
百灵鸟说:“咱们不能总是防备坏狐狸,咱们要这样……这样办。”大家听了非常高兴,又忙了一阵子才离开。
坏狐狸没吃着鸡宝宝是不甘心的,他又悄悄地来了。他直奔木栅栏门,把门使劲摇晃。咦,这次怎么摇不动了呢?狐狸使足了劲一摇,只听“扑通”一声掉进了陷阱里。陷阱底全是三角形的禾尖钉,狡猾的狐狸丧了命。
鸡妈妈高兴地说:“三角形用处可真大呀!”
鸡妈妈孵出了四只小鸡,她又高兴又担心。高兴的是四只鸡宝宝个个欢蹦乱跳,真是惹人喜爱;担心的是坏狐狸会来偷吃鸡宝宝。
为了防备坏狐狸来偷吃鸡宝宝,鸡妈妈找来许多木板和木棍搭了一间平顶小木房。鸡妈妈想,有了房子就不怕坏狐狸来了。
深夜,田野静悄悄的。月光下,一条黑影飞快地跑近了小木房。
“砰、砰!”一阵敲门声把鸡妈妈惊醒。“谁?”鸡妈妈问。
“是我,是老公鸡,快开门吧。”一种十分难听的声音在回答。
鸡妈妈想,不对呀!老公鸡出远门了,需要好多天才能回来呢。另外,这难听的声音根本不是老公鸡的声音。鸡妈妈大声说:“你不是老公鸡,你是坏狐狸,快走开!”
坏狐狸一看骗不成,就露出了狰狞的面目。他厉声喝道:“快把小鸡崽给我交出来!不然的话,我要推倒你的房子,把你们统统吃掉!”
鸡妈妈心里虽然害怕,嘴里却说:“不给,不给,就是不给!我的鸡宝宝不能给你吃。”
坏狐狸大怒,使劲地摇晃平顶木房子,吓得四只小鸡躲在鸡妈妈的翅膀下发抖。摇了一会儿,房架倾斜了。房顶和墙之间露出个大缝子,一只大狐狸爪子伸了进来,抓起一只鸡宝宝就跑了。
天亮了,小鸟飞来飞去在寻找食物。一阵哭声,惊动了他们。
小黄雀问:“鸡妈妈,你哭什么呀?”
鸡妈妈一边哭一边说:“我修了一个平顶木房,防备坏狐狸来偷吃鸡宝宝。谁知平顶木房不结实,让坏狐狸三推两推给推歪了。坏狐狸抢起了一只鸡宝宝,呜……”
啄木鸟说:“小喜鹊顶会盖房子,还是请他来帮你盖一座结实的房子吧!”
不一会儿,啄木鸟把喜鹊请来了。喜鹊说:“我只会搭窝,哪里会盖房子呀!”
“那怎么办?”大家犯愁了。
喜鹊说:“有一次我在大树上,听见树下几个建筑工人说,三角形的房顶最结实。”
啄木鸟着急地说:“谁见过三角形是什么样子啊?”
喜鹊衔来三根树枝,摆了一个三角形。
大家说:“就按这个样子来盖吧。”
小鸟们有的衔树枝,有的衔泥,啄木鸟在木头上啄出小洞,喜鹊用细枝条把木头都绑起来。在太阳快落山的时候,一座三角形房顶的新房子盖好了。
晚上,坏狐狸又来了。这次,他二话没说,扶着木房子就拼命摇动起来。怪呀,今天晚上这个木房子怎么摇不动了呢?!坏狐狸鼓足了劲再摇,还是丝毫不动。
天快亮了,坏狐狸狠狠地说:“现在就算饶了你们,明天我还要来,只要你们敢出来,我就吃掉你们!”
清晨,小鸟又看见鸡妈妈在守着木房子发愁。
小山鹰问:“鸡妈妈,你的木房子不是好好的嘛,你还愁什么?”
鸡妈妈说:“三角形的屋顶是比较牢靠,可是我们不能总呆在房子里面呀!坏狐狸说我们一出来,他就要来抓鸡宝宝。”
百灵鸟说:“我有个好主意,咱们帮鸡妈妈在房子外面围一圈木栅栏,再装一个木栅栏门进出,这不就可以防备坏狐狸了吗!”
大家都说这个主意好,于是一起动手筑了一道木栅栏。他们还把上头削尖了,防止坏狐狸跳进来。最后装上一个长方形的木栅栏门。
傍晚,坏狐狸真的又来了。他看见鸡宝宝在栅栏里又蹦又跳,馋得口水直流。坏狐狸围着木栅栏转了两圈,发现还是搞毁栅栏门最容易。他两只爪子扣着木栅栏门使劲地摇。结果,长方形的门变成了平行四边形,露出了一个豁口。坏狐狸“噌”地一下跳了进去。要不是鸡妈妈领鸡宝宝赶快跑进了房子里,恐怕就要遭殃了。
坏狐狸走了。小喜鹊飞来说:“长方形的门容易变形,给它斜钉上一块木板,变成两个三角形就牢固多了。”
百灵鸟说:“咱们不能总是防备坏狐狸,咱们要这样……这样办。”大家听了非常高兴,又忙了一阵子才离开。
坏狐狸没吃着鸡宝宝是不甘心的,他又悄悄地来了。他直奔木栅栏门,把门使劲摇晃。咦,这次怎么摇不动了呢?狐狸使足了劲一摇,只听“扑通”一声掉进了陷阱里。陷阱底全是三角形的禾尖钉,狡猾的狐狸丧了命。
鸡妈妈高兴地说:“三角形用处可真大呀!”
泰勒斯(古希腊数学家、天文学家)来到埃及,人们想试探一下他的能力,就问他是否能测量金字塔高度.泰勒斯说可以,但有一个条件——法老必须在场.第二天,法老如约而至,金字塔周围也聚集了不少围观的老百姓.秦勒斯来到金字塔前,阳光把他的影子投在地面上.每过一会儿,他就让人测量他影子的长度,当测量值与他身高完全吻合时,他立刻在大金字塔在地面上的投影处作一记号,然后再丈量金字塔底到投影尖顶的距离.这样,他就报出了金字塔确切的高度.在法老的请求下,他向大家讲解了如何从“影长等于身长”推到“塔影等于塔高”的原理.也就是今天所说的相似三角形定理.
1.笛卡儿的坐标系不同于一个一般的定理,也不同于一段一般的数学理论,它是一种思想方法和技艺,它使整个数学发生了崭新的变化,它使笛卡儿成为了当之无愧的现代数学的创始人之一。
笛卡儿是十七世纪法国杰出的哲学家,是近代生物学的奠基人,是当时第一流的物理学家,并不是专业的数学家。
笛卡儿的父亲是一位律师。当他八岁的时候,他父亲把他送入了一所教会学校,他十六岁离开该校,后进入普瓦界大学学习,二十岁毕业后去巴黎当律师。他于1617年进入军队。在军队服役的九年中,他一直利用业余时间研究数学。后来他回到巴黎,为望远镜的威力所激动,闭门钻研光学仪器的理论与构造,同时研究哲学问题。他于1682年移居荷兰,得到较为安静自由的学术环境,在那里住了二十年,完成了他的许多重要著作,如《思想的指导法则》、《世界体系》、《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》(包括三个著名的附录:《几何》、《折光》和《陨星》),还有《哲学原理》和《音乐概要》等。其中《几何》这一附录,是笛卡儿写过的唯一本数学书,其中清楚地反映了他关于坐标几何和代数的思想。笛卡儿于1649年被邀请去瑞典作女皇的教师。斯德哥尔摩的严冬对笛卡儿虚弱的身体产生了极坏的影响,笛卡儿于1650年2月患了肺炎,得病十天便与世长辞了。他逝世于1650年2月11日,差一个月零三周没活到54岁。
笛卡儿虽然从小就喜欢数学,但他真正自信自己有数学才能并开始认真用心研究数学却是因为一次偶然的机缘。
那是1618年11月,笛卡儿在军队服役,驻扎在荷兰的一个小小的城填布莱达。一天,他在街上散步,看见一群人聚集在一张贴布告的招贴牌附近,情绪兴奋地议论纷纷。他好奇地走到跟前。但由于他听不懂荷兰话,也看不懂布告上的荷兰字,他就用法语向旁边的人打听。有一位能听懂法语的过路人不以为然的看了看这个年青的士兵,告诉他,这里贴的是一张解数学题的有奖竞赛。要想让他给翻译一下布告上所有的内容,需要有一个条件,就是士兵要给他送来这张布告上所有问题的答案。这位荷兰人自称,他是物理学、医学和数学教师别克曼。出乎意料的是,第二天,笛卡儿真地带着全部问题的答案见他来了;尤其是使别克曼吃惊地是,这位青年的法国士兵的全部答案竟然一点儿差错都没有。于是,二人成了好朋友,笛卡儿成了别克曼家的常客。
笛卡儿在别克曼指导下开始认真研究数学,别克曼还教笛卡儿学习荷兰语。这种情况一直延续了两年多,为笛卡儿以后创立解析几何打下了良好的基础。而且,据说别克曼教笛卡儿学会的荷兰话还救过笛卡儿一命:
有一次笛卡儿和他的仆人一起乘一艘不大的商船驶往法国,船费不很贵。没想到这是一艘海盗船,船长和他的副手以为笛卡儿主仆二人是法国人,不懂荷兰语,就用荷兰语商量杀害他们俩抢掠他们钱财的事。笛卡儿听懂了船长和他副手的话,悄悄做准备,终于制服了船长,才安全回到了法国。
在法国生活了若干年之后,他为了把自己对事物的见解用书面形式陈述出来,他又离开了带有宗教偏见和世俗的专制政体的法国,回到了可爱而好客的荷兰,甚至于和海盗的冲突也抹然不了他对荷兰的美好回忆。正是在荷兰,笛卡儿完成了他的《几何》。此著作不长,但堪称几何著作中的珍宝。
笛卡儿在斯德哥尔摩逝世十六年后,他的骨灰被转送回巴黎。开始时安放在巴维尔教堂,1667年被移放到法国伟人们的墓地--神圣的巴黎的保卫者们和名人的公墓。法国许多杰出的学者都在那里找到了自己最后的归宿。
数学之父—泰勒斯(Thales)
泰勒斯生于公元前624年,是古希腊第一位闻名世界的大数学家。他原是一位很精明的商人,靠卖橄榄油积累了相当财富后,泰勒斯便专心从事科学研究和旅行。他勤奋好学,同时又不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考问题。他的家乡离埃及不太远,所以他常去埃及旅行。在那里,泰勒斯认识了古埃及人在几千年间积累的丰富数学知识。他游历埃及时,曾用一种巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及国王阿美西斯钦羡不已。
泰勒斯的方法既巧妙又简单:选一个天气晴朗的日子,在金字塔边竖立一根小木棍,然后观察木棍阴影的长度变化,等到阴影长度恰好等于木棍长度时,赶紧测量金字塔影的长度,因为在这一时刻,金字塔的高度也恰好与塔影长度相等。也有人说,泰勒斯是利用棍影与塔影长度的比等于棍高与塔高的比算出金字塔高度的。如果是这样的话,就要用到三角形对应边成比例这个数学定理。泰勒斯自夸,说是他把这种方法教给了古埃及人但事实可能正好相反,应该是埃及人早就知道了类似的方法,但他们只满足于知道怎样去计算,却没有思考为什么这样算就能得到正确的答案。
在泰勒斯以前,人们在认识大自然时,只满足于对各类事物提出怎么样的解释,而泰勒斯的伟大之处,在于他不仅能作出怎么样的解释,而且还加上了为什么的科学问号。古代东方人民积累的数学知识,主要是一些由经验中总结出来的计算公式。泰勒斯认为,这样得到的计算公式,用在某个问题里可能是正确的,用在另一个问题里就不一定正确了,只有从理论上证明它们是普遍正确的以后,才能广泛地运用它们去解决实际问题。在人类文化发展的初期,泰勒斯自觉地提出这样的观点,是难能可贵的。它赋予数学以特殊的科学意义,是数学发展史上一个巨大的飞跃。所以泰勒斯素有数学之父的尊称,原因就在这里。
泰勒斯最先证明了如下的定理:
1.圆被任一直径二等分。
2.等腰三角形的两底角相等。
3.两条直线相交,对顶角相等。
4.半圆的内接三角形,一定是直角三角形。
5.如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等,那么这两个三角形全等。
这个定理也是塞乐斯最先发现并最先证明的,后人常称之为塞乐斯定理。相传泰勒斯证明这个定理后非常高兴,宰了一头公牛供奉神灵。后来,他还用这个定理算出了海上的船与陆地的距离。
泰勒斯对古希腊的哲学和天文学,也作出过开拓性的贡献。历史学家肯定地说,泰勒斯应当算是第一位天文学家,他经常仰卧观察天上星座,探窥宇宙奥秘,他的女仆常戏称,泰勒斯想知道遥远的天空,却忽略了眼前的美色。数学史家Herodotus层考据得知Hals战后之时白天突然变成夜晚(其实是日蚀),而在此战之前泰勒斯曾对Delians预言此事。 泰勒斯的墓碑上列有这样一段题辞:「这位天文学家之王的坟墓多少小了一点,但他在星辰领域中的光荣是颇为伟大的。」
笛卡儿是十七世纪法国杰出的哲学家,是近代生物学的奠基人,是当时第一流的物理学家,并不是专业的数学家。
笛卡儿的父亲是一位律师。当他八岁的时候,他父亲把他送入了一所教会学校,他十六岁离开该校,后进入普瓦界大学学习,二十岁毕业后去巴黎当律师。他于1617年进入军队。在军队服役的九年中,他一直利用业余时间研究数学。后来他回到巴黎,为望远镜的威力所激动,闭门钻研光学仪器的理论与构造,同时研究哲学问题。他于1682年移居荷兰,得到较为安静自由的学术环境,在那里住了二十年,完成了他的许多重要著作,如《思想的指导法则》、《世界体系》、《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》(包括三个著名的附录:《几何》、《折光》和《陨星》),还有《哲学原理》和《音乐概要》等。其中《几何》这一附录,是笛卡儿写过的唯一本数学书,其中清楚地反映了他关于坐标几何和代数的思想。笛卡儿于1649年被邀请去瑞典作女皇的教师。斯德哥尔摩的严冬对笛卡儿虚弱的身体产生了极坏的影响,笛卡儿于1650年2月患了肺炎,得病十天便与世长辞了。他逝世于1650年2月11日,差一个月零三周没活到54岁。
笛卡儿虽然从小就喜欢数学,但他真正自信自己有数学才能并开始认真用心研究数学却是因为一次偶然的机缘。
那是1618年11月,笛卡儿在军队服役,驻扎在荷兰的一个小小的城填布莱达。一天,他在街上散步,看见一群人聚集在一张贴布告的招贴牌附近,情绪兴奋地议论纷纷。他好奇地走到跟前。但由于他听不懂荷兰话,也看不懂布告上的荷兰字,他就用法语向旁边的人打听。有一位能听懂法语的过路人不以为然的看了看这个年青的士兵,告诉他,这里贴的是一张解数学题的有奖竞赛。要想让他给翻译一下布告上所有的内容,需要有一个条件,就是士兵要给他送来这张布告上所有问题的答案。这位荷兰人自称,他是物理学、医学和数学教师别克曼。出乎意料的是,第二天,笛卡儿真地带着全部问题的答案见他来了;尤其是使别克曼吃惊地是,这位青年的法国士兵的全部答案竟然一点儿差错都没有。于是,二人成了好朋友,笛卡儿成了别克曼家的常客。
笛卡儿在别克曼指导下开始认真研究数学,别克曼还教笛卡儿学习荷兰语。这种情况一直延续了两年多,为笛卡儿以后创立解析几何打下了良好的基础。而且,据说别克曼教笛卡儿学会的荷兰话还救过笛卡儿一命:
有一次笛卡儿和他的仆人一起乘一艘不大的商船驶往法国,船费不很贵。没想到这是一艘海盗船,船长和他的副手以为笛卡儿主仆二人是法国人,不懂荷兰语,就用荷兰语商量杀害他们俩抢掠他们钱财的事。笛卡儿听懂了船长和他副手的话,悄悄做准备,终于制服了船长,才安全回到了法国。
在法国生活了若干年之后,他为了把自己对事物的见解用书面形式陈述出来,他又离开了带有宗教偏见和世俗的专制政体的法国,回到了可爱而好客的荷兰,甚至于和海盗的冲突也抹然不了他对荷兰的美好回忆。正是在荷兰,笛卡儿完成了他的《几何》。此著作不长,但堪称几何著作中的珍宝。
笛卡儿在斯德哥尔摩逝世十六年后,他的骨灰被转送回巴黎。开始时安放在巴维尔教堂,1667年被移放到法国伟人们的墓地--神圣的巴黎的保卫者们和名人的公墓。法国许多杰出的学者都在那里找到了自己最后的归宿。
数学之父—泰勒斯(Thales)
泰勒斯生于公元前624年,是古希腊第一位闻名世界的大数学家。他原是一位很精明的商人,靠卖橄榄油积累了相当财富后,泰勒斯便专心从事科学研究和旅行。他勤奋好学,同时又不迷信古人,勇于探索,勇于创造,积极思考问题。他的家乡离埃及不太远,所以他常去埃及旅行。在那里,泰勒斯认识了古埃及人在几千年间积累的丰富数学知识。他游历埃及时,曾用一种巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及国王阿美西斯钦羡不已。
泰勒斯的方法既巧妙又简单:选一个天气晴朗的日子,在金字塔边竖立一根小木棍,然后观察木棍阴影的长度变化,等到阴影长度恰好等于木棍长度时,赶紧测量金字塔影的长度,因为在这一时刻,金字塔的高度也恰好与塔影长度相等。也有人说,泰勒斯是利用棍影与塔影长度的比等于棍高与塔高的比算出金字塔高度的。如果是这样的话,就要用到三角形对应边成比例这个数学定理。泰勒斯自夸,说是他把这种方法教给了古埃及人但事实可能正好相反,应该是埃及人早就知道了类似的方法,但他们只满足于知道怎样去计算,却没有思考为什么这样算就能得到正确的答案。
在泰勒斯以前,人们在认识大自然时,只满足于对各类事物提出怎么样的解释,而泰勒斯的伟大之处,在于他不仅能作出怎么样的解释,而且还加上了为什么的科学问号。古代东方人民积累的数学知识,主要是一些由经验中总结出来的计算公式。泰勒斯认为,这样得到的计算公式,用在某个问题里可能是正确的,用在另一个问题里就不一定正确了,只有从理论上证明它们是普遍正确的以后,才能广泛地运用它们去解决实际问题。在人类文化发展的初期,泰勒斯自觉地提出这样的观点,是难能可贵的。它赋予数学以特殊的科学意义,是数学发展史上一个巨大的飞跃。所以泰勒斯素有数学之父的尊称,原因就在这里。
泰勒斯最先证明了如下的定理:
1.圆被任一直径二等分。
2.等腰三角形的两底角相等。
3.两条直线相交,对顶角相等。
4.半圆的内接三角形,一定是直角三角形。
5.如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等,那么这两个三角形全等。
这个定理也是塞乐斯最先发现并最先证明的,后人常称之为塞乐斯定理。相传泰勒斯证明这个定理后非常高兴,宰了一头公牛供奉神灵。后来,他还用这个定理算出了海上的船与陆地的距离。
泰勒斯对古希腊的哲学和天文学,也作出过开拓性的贡献。历史学家肯定地说,泰勒斯应当算是第一位天文学家,他经常仰卧观察天上星座,探窥宇宙奥秘,他的女仆常戏称,泰勒斯想知道遥远的天空,却忽略了眼前的美色。数学史家Herodotus层考据得知Hals战后之时白天突然变成夜晚(其实是日蚀),而在此战之前泰勒斯曾对Delians预言此事。 泰勒斯的墓碑上列有这样一段题辞:「这位天文学家之王的坟墓多少小了一点,但他在星辰领域中的光荣是颇为伟大的。」
德国数学家大卫·希尔伯特(1862~1943)是20世纪最伟大的数学家之一.他对数学的贡献是巨大的和多方面的,研究领域涉及代数不变式,代数数域,几何基础,变分法,积分方程,无穷维空间,物理学和数学基础等.他在1899年出版的《几何基础》成为近代公理化方法的代表作,且由此推动形成了“数学公理化学派”,可以说希尔伯特是近代形式公理学派的创始人.1900年希尔伯特38岁时在巴黎举行的第二届国际数学家大会上作了题为《数学问题》的著名讲演.在讲演中,他根据19世纪数学研究的成果与发展趋势,以卓越的远见和非凡的洞察力,提出了新世纪所面临的23个问题.这23个问题涉及现代数学的大部分重要领域(著名的哥德巴赫猜想就是第8个问题中的一部分),对这些问题的研究有力地推动了20世纪各个数学分支的发展.
1880年秋天,18岁的希尔伯特进人家乡的哥尼斯堡大学,他不顾当法官的父亲希望他学习法律的愿望,毫不犹豫地进了哲学系学习数学(当时的大学,数学还设在哲学系内).希尔伯特发现当时的大学生活要多自由有多自由.意想不到的自由,使许多年轻人把大学第一年的宝贵时光都花费在学生互助会的传统活动饮酒和斗剑上,然而对希尔伯特来说,大学生活的更加迷人之处却在于他终于能自由地把全部精力给予数学了.
大学的第一学期,希尔伯特选学了积分学,矩阵论和曲面的曲率论三门课.根据规定。第二学期可以转到另一所大学听课,希尔伯特选择了海德尔堡大学,这是当时德国所有大学中最讨人喜欢和最富浪漫色彩的学校.希尔伯特在海德尔堡大学选听拉撒路·富克斯的课.富克斯是微分方程方面的名家,他的名字和线性微分方程几乎成了同义语.他讲课确实与众不同,给人的印象很深.课前他不大做准备,对要讲的内容,在课堂上现想现推.于是常常发生这样的情形,某个问题在黑板上推不下去了,这时他就再想另外一种方法,有时一连要换好几种方法,但他最后总能推导出结果来.他就是这样,习惯于在课堂上把自己置于危险的境地.这样的课学生们如何看呢?他的一位学生后来回忆时写道:这样的课,使学生们“得到一个机会,瞧一瞧最高超的数学思维的实际过程.”我们可以想象,善于思考和学习的希尔伯特肯定会从中领悟到一个数学家是如何思考问题的,这种包括几经碰壁终于找到解法的探索过程在教科书上无论如何是看不到的.把思考问题的实际过程展现给学生看,这样做实际上是非常富于启发性的.我国著名的数学方法论专家徐利治教授认为这一点对希尔伯特的成长肯定起过很好的作用.我想这一点对我们今天也很有启发.学习数学不仅要学会这道题的解法,而且更要学会这个解法是如何找到的.即学会思考.
记得四大发明吗?它们是印度-阿拉伯记号,十进制小数,对数和计算机.其中的对数是十七世纪由耐普尔发明的.他1550年出生在苏格兰首府爱丁堡,从小喜欢数学和科学,以其天才的四个成果被载入数学史.其中的对数的发明使整个欧洲沸腾了.拉普拉斯认为“:对数的发现以其节省劳力而延长了天文学家的寿命.”可以说对数的发现使现代化提前了至少二百年.下面我要给大家讲两个他的小故事
.一次,他宣称他的黑毛公鸡能为他证实:他的哪一个仆人偷了他的东西.仆人们被一个接一个地派进暗室,要他们拍公鸡的背,仆人们不知道耐普尔用烟黑涂了公鸡的背.自觉有罪的那个仆人,怕挨着那个公鸡,回来时手是净的.还有一次耐普尔因他的邻居的鸽子吃他的粮食而感到烦脑.他恫吓道:如果他邻居不限制鸽子,让它们乱飞,他就要没收些鸽子.邻居认为他的鸽子是根本不可能被捉住的,就告诉耐普尔,如果他能捉住他们,尽管捉好了.第二天,邻居看到他的那些鸽子在耐普尔的草坪上蹒跚地走着,十分惊讶,耐普尔镇静自若地把它们装进一只大口袋.原来,耐普尔在他的草坪上各处撒了些用白兰地酒泡过的豌豆,使这些鸽子醉
数学家伽罗华巧破杀人案
时间: 2009年07月30日 作者:匿名 来源:网络 2598人正在讨论相关问题
伽罗华(Galois,公元1811—1832年)是法国数学家,十九世纪杰出的数学天才。他生于法国巴黎近郊布伦的一个小村子里,因决斗而卒于巴黎。
鲁柏是伽罗华的好友。一天,伽罗华得知鲁柏被刺的不幸消息,急忙奔赴探询。女看门人告诉伽罗华,警察已勘察过现场,没有发现其它线索,只是看到鲁柏手里紧捏着半块没有吃完的苹果馅饼,令人费解。她认为作案人可能就在公寓内,因为案发前后,她一直在传达室,没有看见有人进公寓来。可是这座四层楼的公寓,每层有15间房,住着100多人,情况比较复杂,这可能是警察到目前还未能破案的原因。
数学家思索着。最后,请女看门人带他到三楼,在314号房门前停了下来,问道:
“这房间是谁住的?”
女看门人答道:
“米塞尔。”
“这人怎样?”
“他爱赌钱,好喝酒,昨天已经搬走了。”
“这个米塞尔就是杀人凶手!”数学家肯定地说。
女看门人非常惊奇,忙问:
“有什么根据?”
数学家分析说:
“鲁柏手里的馅饼就是一条线索。馅饼英语叫Pie,而希腊语Pie就是π,即通常说的圆周率。人们在计算时,常取π的近似值3.14。鲁柏是一位喜欢数学,善于思考的人,临死时他终于想到用馅饼来暗示凶手所住的房间。”
根据数学家的分析,警方经过侦察,最后逮捕了米塞尔。经审讯,米塞尔承认因赌博输钱,看到鲁柏家里汇来巨款,遂生杀机。
伽罗华从小就受到良好的家庭教育。童年时代,他在母亲的辅导下进行学习。12岁进入中学读书。起初,他努力学习希腊语和拉丁语。后来,他对数学产生了浓厚的兴趣,以惊人的速度读了许多数学著作。19岁时,他的数学天才被他的数学教师慧眼所发现,在老师的指导下,他深入研究了一些数学理论,并取得了划时代意义的成果。伽罗华在巴黎高等师范学校读书时,因参加政治斗争,公开反对国王制度,揭露了校长在法国七月政变中的两面行为,又得罪了校长。伽罗华被学校开除,并两次入狱。监狱生活严重摧残了他的健康。1832年,伽罗华出狱后,在一所疗养院医疗,由于政治和爱情的纠葛,他又陷进政敌为他设置的一个陷井,在一次决斗中,他身负重伤,第二天便离开了人世。
伽罗华是一位杰出的数学天才,可惜他在人世间仅活了21个春秋!他的早逝,无疑是世界数学界的一大损失。
1880年秋天,18岁的希尔伯特进人家乡的哥尼斯堡大学,他不顾当法官的父亲希望他学习法律的愿望,毫不犹豫地进了哲学系学习数学(当时的大学,数学还设在哲学系内).希尔伯特发现当时的大学生活要多自由有多自由.意想不到的自由,使许多年轻人把大学第一年的宝贵时光都花费在学生互助会的传统活动饮酒和斗剑上,然而对希尔伯特来说,大学生活的更加迷人之处却在于他终于能自由地把全部精力给予数学了.
大学的第一学期,希尔伯特选学了积分学,矩阵论和曲面的曲率论三门课.根据规定。第二学期可以转到另一所大学听课,希尔伯特选择了海德尔堡大学,这是当时德国所有大学中最讨人喜欢和最富浪漫色彩的学校.希尔伯特在海德尔堡大学选听拉撒路·富克斯的课.富克斯是微分方程方面的名家,他的名字和线性微分方程几乎成了同义语.他讲课确实与众不同,给人的印象很深.课前他不大做准备,对要讲的内容,在课堂上现想现推.于是常常发生这样的情形,某个问题在黑板上推不下去了,这时他就再想另外一种方法,有时一连要换好几种方法,但他最后总能推导出结果来.他就是这样,习惯于在课堂上把自己置于危险的境地.这样的课学生们如何看呢?他的一位学生后来回忆时写道:这样的课,使学生们“得到一个机会,瞧一瞧最高超的数学思维的实际过程.”我们可以想象,善于思考和学习的希尔伯特肯定会从中领悟到一个数学家是如何思考问题的,这种包括几经碰壁终于找到解法的探索过程在教科书上无论如何是看不到的.把思考问题的实际过程展现给学生看,这样做实际上是非常富于启发性的.我国著名的数学方法论专家徐利治教授认为这一点对希尔伯特的成长肯定起过很好的作用.我想这一点对我们今天也很有启发.学习数学不仅要学会这道题的解法,而且更要学会这个解法是如何找到的.即学会思考.
记得四大发明吗?它们是印度-阿拉伯记号,十进制小数,对数和计算机.其中的对数是十七世纪由耐普尔发明的.他1550年出生在苏格兰首府爱丁堡,从小喜欢数学和科学,以其天才的四个成果被载入数学史.其中的对数的发明使整个欧洲沸腾了.拉普拉斯认为“:对数的发现以其节省劳力而延长了天文学家的寿命.”可以说对数的发现使现代化提前了至少二百年.下面我要给大家讲两个他的小故事
.一次,他宣称他的黑毛公鸡能为他证实:他的哪一个仆人偷了他的东西.仆人们被一个接一个地派进暗室,要他们拍公鸡的背,仆人们不知道耐普尔用烟黑涂了公鸡的背.自觉有罪的那个仆人,怕挨着那个公鸡,回来时手是净的.还有一次耐普尔因他的邻居的鸽子吃他的粮食而感到烦脑.他恫吓道:如果他邻居不限制鸽子,让它们乱飞,他就要没收些鸽子.邻居认为他的鸽子是根本不可能被捉住的,就告诉耐普尔,如果他能捉住他们,尽管捉好了.第二天,邻居看到他的那些鸽子在耐普尔的草坪上蹒跚地走着,十分惊讶,耐普尔镇静自若地把它们装进一只大口袋.原来,耐普尔在他的草坪上各处撒了些用白兰地酒泡过的豌豆,使这些鸽子醉
数学家伽罗华巧破杀人案
时间: 2009年07月30日 作者:匿名 来源:网络 2598人正在讨论相关问题
伽罗华(Galois,公元1811—1832年)是法国数学家,十九世纪杰出的数学天才。他生于法国巴黎近郊布伦的一个小村子里,因决斗而卒于巴黎。
鲁柏是伽罗华的好友。一天,伽罗华得知鲁柏被刺的不幸消息,急忙奔赴探询。女看门人告诉伽罗华,警察已勘察过现场,没有发现其它线索,只是看到鲁柏手里紧捏着半块没有吃完的苹果馅饼,令人费解。她认为作案人可能就在公寓内,因为案发前后,她一直在传达室,没有看见有人进公寓来。可是这座四层楼的公寓,每层有15间房,住着100多人,情况比较复杂,这可能是警察到目前还未能破案的原因。
数学家思索着。最后,请女看门人带他到三楼,在314号房门前停了下来,问道:
“这房间是谁住的?”
女看门人答道:
“米塞尔。”
“这人怎样?”
“他爱赌钱,好喝酒,昨天已经搬走了。”
“这个米塞尔就是杀人凶手!”数学家肯定地说。
女看门人非常惊奇,忙问:
“有什么根据?”
数学家分析说:
“鲁柏手里的馅饼就是一条线索。馅饼英语叫Pie,而希腊语Pie就是π,即通常说的圆周率。人们在计算时,常取π的近似值3.14。鲁柏是一位喜欢数学,善于思考的人,临死时他终于想到用馅饼来暗示凶手所住的房间。”
根据数学家的分析,警方经过侦察,最后逮捕了米塞尔。经审讯,米塞尔承认因赌博输钱,看到鲁柏家里汇来巨款,遂生杀机。
伽罗华从小就受到良好的家庭教育。童年时代,他在母亲的辅导下进行学习。12岁进入中学读书。起初,他努力学习希腊语和拉丁语。后来,他对数学产生了浓厚的兴趣,以惊人的速度读了许多数学著作。19岁时,他的数学天才被他的数学教师慧眼所发现,在老师的指导下,他深入研究了一些数学理论,并取得了划时代意义的成果。伽罗华在巴黎高等师范学校读书时,因参加政治斗争,公开反对国王制度,揭露了校长在法国七月政变中的两面行为,又得罪了校长。伽罗华被学校开除,并两次入狱。监狱生活严重摧残了他的健康。1832年,伽罗华出狱后,在一所疗养院医疗,由于政治和爱情的纠葛,他又陷进政敌为他设置的一个陷井,在一次决斗中,他身负重伤,第二天便离开了人世。
伽罗华是一位杰出的数学天才,可惜他在人世间仅活了21个春秋!他的早逝,无疑是世界数学界的一大损失。
科学家与数学家的故事
数学家的故事:高斯念小学的时候,有一次在老师教完加法后,因为老师想要休息,所以便出了一道题目要同学们算算看,题目是:
1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被 高斯叫住了!! 原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?
高斯告诉大家他是如何算出的:把 1加 至 100 与 100 加至 1 排成两排相加,也就是说:
1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100 除以 2便得到答案等于 <5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才
科学家的故事:牛顿 少年时代的牛顿不像高斯、维纳那样,从小就显露出引人注目的科学天才;也不像莫扎特那样表现了令人惊叹的艺术禀赋。他跟普通人一样,轻松愉快地度过了中学时代。
如果说他和别的孩子有什么不同的话,那就是他的动手能力相当强。他做过会活动的水车;做过能测出准确时间的水钟;还做过一种水车风车联动装置,它使风车可以在无风时借助水力驱动。
15岁那年,一场罕见的暴风雨侵袭英格兰。狂风怒吼,牛顿家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛顿为大自然的威力迷住了,不禁想测验飓风的力量。他冒着狂风暴雨来到后院,一会儿逆风跑,一会儿顺风跳。为了接受更多的风力,他索性敞开斗篷向上跳跃,认准起落点,仔细量距离,看狂风把他吹出多远。
1661年牛顿考上了剑桥大学,尽管在中学里是个优等生,可是剑桥大学集中了各地的尖子学生,他的学习成绩赶不上别人,特别是数学的差距更大。但是他并不气馁,就像他少年时代喜欢思考问题一样,踏踏实实地学习,直到透彻地理解为止。
在大学的头两年里,他除学习算术、代数、三角外,还认真学习了欧几里得《几何原本》,弥补了过去的不足。他又钻研笛卡儿的《几何学》,熟练地掌握了坐标法。这些数学知识,为牛顿后来的科学研究打下了坚实的基础。
四年后,他从剑桥大学毕业了。1666年的一天,牛顿请母亲和弟妹到自己房间里来。房间里黑洞洞的,只从窗子的一个小孔中透过一线阳光,在墙上照出一个白色的光点。牛顿让他们注意看墙上的光点。他手里拿着自制的三棱镜,放在光线入口处,使光折射到对面墙上,光点附近突然映出一条瑰丽的彩带。这条彩带同雨后晴空中出现的彩虹一样,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色组成。牛顿和自己的亲人共同观赏了人工复现的自然景象。后来,牛顿又用第二个三棱镜把七种单色光合成白光。他用白光分解实验宣告了光谱学的诞生。
牛顿在探索光色之谜的同时,还在探索引力之谜。他从苹果从树上掉了下来的事实发现万有引力定律,而且从数学上论证了万有引力定律,并且把力学确立为完整、严密、系统的学科。他在概括和总结前人研究成果的基础上,通过自己的观察和实验,提出了“运动三定律”。这三条定律和万有引力定律共同构成了宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。这座力学大厦是近代天文学和力学发展的基地,是机械、建筑等工程技术发展的基地,也是机械唯物论统治自然科学领域的基地。构造了宏伟壮丽的力学大厦。
1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老师心里正想,这下子小朋友一定要算到下课了吧!正要借口出去时,却被 高斯叫住了!! 原来呀,高斯已经算出来了,小朋友你可知道他是如何算的吗?
高斯告诉大家他是如何算出的:把 1加 至 100 与 100 加至 1 排成两排相加,也就是说:
1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百个101相加,但算式重复了两次,所以把10100 除以 2便得到答案等于 <5050>
从此以后高斯小学的学习过程早已经超越了其它的同学,也因此奠定了他以后的数学基础,更让他成为——数学天才
科学家的故事:牛顿 少年时代的牛顿不像高斯、维纳那样,从小就显露出引人注目的科学天才;也不像莫扎特那样表现了令人惊叹的艺术禀赋。他跟普通人一样,轻松愉快地度过了中学时代。
如果说他和别的孩子有什么不同的话,那就是他的动手能力相当强。他做过会活动的水车;做过能测出准确时间的水钟;还做过一种水车风车联动装置,它使风车可以在无风时借助水力驱动。
15岁那年,一场罕见的暴风雨侵袭英格兰。狂风怒吼,牛顿家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛顿为大自然的威力迷住了,不禁想测验飓风的力量。他冒着狂风暴雨来到后院,一会儿逆风跑,一会儿顺风跳。为了接受更多的风力,他索性敞开斗篷向上跳跃,认准起落点,仔细量距离,看狂风把他吹出多远。
1661年牛顿考上了剑桥大学,尽管在中学里是个优等生,可是剑桥大学集中了各地的尖子学生,他的学习成绩赶不上别人,特别是数学的差距更大。但是他并不气馁,就像他少年时代喜欢思考问题一样,踏踏实实地学习,直到透彻地理解为止。
在大学的头两年里,他除学习算术、代数、三角外,还认真学习了欧几里得《几何原本》,弥补了过去的不足。他又钻研笛卡儿的《几何学》,熟练地掌握了坐标法。这些数学知识,为牛顿后来的科学研究打下了坚实的基础。
四年后,他从剑桥大学毕业了。1666年的一天,牛顿请母亲和弟妹到自己房间里来。房间里黑洞洞的,只从窗子的一个小孔中透过一线阳光,在墙上照出一个白色的光点。牛顿让他们注意看墙上的光点。他手里拿着自制的三棱镜,放在光线入口处,使光折射到对面墙上,光点附近突然映出一条瑰丽的彩带。这条彩带同雨后晴空中出现的彩虹一样,由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色组成。牛顿和自己的亲人共同观赏了人工复现的自然景象。后来,牛顿又用第二个三棱镜把七种单色光合成白光。他用白光分解实验宣告了光谱学的诞生。
牛顿在探索光色之谜的同时,还在探索引力之谜。他从苹果从树上掉了下来的事实发现万有引力定律,而且从数学上论证了万有引力定律,并且把力学确立为完整、严密、系统的学科。他在概括和总结前人研究成果的基础上,通过自己的观察和实验,提出了“运动三定律”。这三条定律和万有引力定律共同构成了宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。这座力学大厦是近代天文学和力学发展的基地,是机械、建筑等工程技术发展的基地,也是机械唯物论统治自然科学领域的基地。构造了宏伟壮丽的力学大厦。
1832年5月30日清晨,在巴黎的葛拉塞尔湖附近躺着一个昏迷的年轻人,过路的农民从枪伤判断他是决斗后受了重伤,就把这个不知名的青年抬到医院。第二天早晨十点,这个可怜的年轻人离开了人世,数学史上最年轻、最富有创造性的头脑停止了思考。后来的一些著名数学家们说,他的死使数学的发展被推迟了几十年,他就是伽罗华。
少年
1811年10月25日,伽罗华出生于法国巴黎郊区拉赖因堡伽罗华街的第54号房屋内。现在这所房屋的正面有一块纪念牌,上面写着:“法国著名数学家埃瓦里斯特·伽罗华生于此,卒年21岁,1811~1832年”。纪念牌是小镇的居民为了对全世界学者迄今公认的、曾有特殊功绩的、卓越的数学家——伽罗华表示敬意,于1909年6月设置的。 伽罗华的双亲都受过良好的教育。在父母的熏陶下,伽罗华童年时代就表现出有才能、认真、热心等良好的品格。其父尼古拉·加布里埃尔·伽罗华参与政界活动属自由党人,是拿破仑的积极支持者。主持过供少年就学的学校,任该校校长。又担任拉赖因堡15年常任市长,深受市民的拥戴。伽罗华曾向同监的难友勒斯拜——法国著名的政治家、化学家和医生说过:“父亲是他的一切”。可见父亲的政治态度和当时法国的革命热潮对伽罗华的成长和处事有较大的影响。 伽罗华的母亲玛利亚·阿代累达·伽罗华曾积极参与儿子的启蒙教育。作为古代文化的热烈爱好者,她把从拉丁和希腊文学中汲取来的英勇典范介绍给她儿子。1848年发表在《皮托雷斯克画报》上有关伽罗华的传记中,特别谈到“伽罗华的第一位教师是他的母亲,一个聪明兼有好教养的妇女,当他还在童稚时,她一直给他上课”。这就为伽罗华在中学阶段的学习和以后攀登数学高峰打下了坚实的基础。 1823年l0月伽罗华年满12岁时,离开了双亲,考入有名的路易·勒·格兰皇家中学。从他的老师们保存的有关他在中学生活的回忆录和笔记中,记载着伽罗华是位具有“杰出的才干”,“举止不凡”,但又“为人乖僻、古怪、过分多嘴”性格的人。我们认为这种性格说明他有个性,而且早已显露出强烈的求知欲的标志。 伽罗华在路易·勒·格兰皇家中学领奖学金,完全靠公费生活。在第四、第三和第二年级时他都是优等生,在希腊语作文总比赛中也获得好评,并且在1826年l0月转到修辞班学习。 但是第二学季一开始(伽罗华这时刚满15岁),由于教师们认为他的体格不够强壮,校长认为他的判断力还有待“成熟”,他不得不回到二年级。重修二年级,使伽罗华有机会毫无阻碍地被批准去上初级数学的补充课程。自此他把大部分时间和主要精力用来研究、探讨数学课本以外的高等数学。 伽罗华经常到图书馆阅读数学专著,特别对一些数学大师,如勒让德的《几何原理》和拉格朗日的《代数方程的解法》、《解析函数论》、《微积分学教程》进行了认真分析和研究,但他并未失去对其他科目的兴趣。 因此,当1827年伽罗华回到修辞班时,他的全面发展甚至比他的数学的天分在同学之中更加出人头地了。但是他对其它科目的教科书的内容以及教师所采用的教学法之潦草马虎感到愤怒。所以有的教师认为他被数学的鬼魅迷住了心窍,有的教师用七个字“平静会使他激怒”来形容他的行为。 这时伽罗华已经熟悉欧拉、高斯、雅可比的著作,这更提高了他的信心,他认为他能够做到的,不会比这些大数学家们少。到了学年末,他不再去听任何专业课了,而在独立地准备参加取得升入综合技术学校资格的竞赛考试。结果尽管考试失败,但1828年10月,他仍然从中学初级数学班跳到里夏尔的数学专业班。 路易·勒·格兰中学的数学专业班教师里夏尔,在科学史上,他作为一个很有才华的教师使人追念。里夏尔不仅讲课风格优雅,而且善于发掘天才。他遗留下的笔记中记载着:“伽罗华只宜在数学的尖端领域中工作”,“他大大地超过了全体同学”。 里夏尔帮助伽罗华于1828年在法国第一个专业数学杂志《纯粹与应用数学年报》三月号上,发表了他的第一篇论文—《周期连分数一个定理的证明》,并说服伽罗华向科学院递送备忘录。1829年,伽罗华在他中学学年快要结束时,把他研究的初步结果的论文提交给法国科学院。 1829年,中学学年结束后,伽罗瓦刚满18岁,他在报考巴黎综合技术学校时,由于在口试中主考的教授比内和勒费布雷·德·富尔西对伽罗华阐述的见解不理解,居然嘲笑他。伽罗华在提及这次考试时,曾写道,他不得不听“主考人的狂笑声”。据说“由于被狂笑声所激怒”,他把黑板擦布扔到主考人头上,或是因为他拒绝回答有关关于对数这样的过于简单的问题,所以再次遭到落选,伽罗华仍然是一个非正式的预备生。 1829年7月2日,正当伽罗华准备入学考试时,他的父亲由于受不了天主教牧师的攻击、诽谤而自杀了。这给了伽罗华很大的触动,他的思想开始倾向于共和主义。其后不久,伽罗华听从里夏尔的劝告决定进师范大学,这使他有可能继续深造,同时生活费用也有了着落。1829年10月25日伽罗华被作为预备生录取入学。 进入师范大学后的一年对伽罗华来说是最顺利的一年,1828年他的科学研究获得了初步成果。伽罗华写了几篇大文章,并提出自己的全部著作来应征科学院的数学特奖。但在这里,他又一次遭到了新挫折:伽罗华的手稿原来交给科学院常任秘书傅立叶,傅立叶收到手稿后不久就去世了。因而文章也被遗失了。这些著作的某些抄本落到数学杂志《费律萨克男爵通报》的杂志社手里,并在1830年的4月号和6月号上把它刊载了出来。
青年
在师范大学学习的第一年,伽罗华结认了奥古斯特·舍瓦利叶,舍瓦利叶直到伽罗华临终前一直是他的唯一亲近的朋友。1830年7月,伽罗华将满19岁。他在师范大学的第一年功课行将结束。他这时写成的数学著作,已经使人有可能对他思想的独创性和敏锐性作出评价。 现代群论的奠基人是只活了廿年的法国数学家伽罗华﹝Évariste Galois﹞。生於十九世纪初,伽罗华在十二岁前只接受过家庭教育。伽罗华把研究成果呈交法国科学院予名数学家柯西﹝Augustin Louis Cauchy﹞却给弄丢了。伽罗华重考综合工科学校时父亲因遭人中伤而自杀。伽罗华就读高等师范学院时撰写论文呈予傅里叶﹝Joseph Fourier﹞逐鹿奖项又遭弄丢。伽罗华於法国七月革命时在校报上抨击校长而被迫退学。伽罗华曾身陷囹圄。伽罗华迷恋医师之女追求无果。伽罗华预期自己时日无多,发愤挑灯夜战,急急染翰操觚,勾画毕生所学,谱出最後乐章,并注云:「我没有时间了」。次天,伽罗华便撒手尘寰,邋邋遢遢黯然而去。
晚年
伽罗华跟不少艺术家一样,半生偃蹇潦倒,到死後才绽放闪烁璀璨的光芒。他的理论有什麼精湛之处?不少数学或科学理论,我们会认为即使那理论的创建者没有发展出那理论,日後总会有其数学家或科学家发展出该理论。例如,牛顿和莱布尼茨几乎同时而独立地发展出微积分。然而,有些数学或科学理论,我们难以相信其创建者以外有人能发展出那理论。例如,费曼就怎样也想不到爱因斯坦是如何创建广义相对论的。而伽罗华的理论,就是这种别出机杼的神来之笔。编辑本段数学世界的顽强斗士
19世纪初,有一些数学问题一直困扰着当时的数学家们,而如何求解高次方程就是其中之一。 历史上人们很早就已经知道了一元一次和一元二次方程的求解方法。关于三次方程,我国在公元七世纪,也已经得到了一般的近似解法,这在唐朝数学家王孝通所编的《缉古算经》就有叙述。到了十三世纪,宋代数学家秦九韶在他所著的《数书九章》的“正负开方术”里,充分研究了数字高次方程的求正根法,也就是说,秦九韶那时候已得到了高次方程的一般解法。 在西方,直到十六世纪初的文艺复兴时期,才由意大利的数学家发现一元三次方程解的公式——卡当公式。 在数学史上,相传这个公式是意大利数学家塔塔里亚首先得到的,后来被米兰地区的数学家卡尔达诺(1501~1576年)问到了这个三次方程的解的公式,并发表在自己的著作里。所以现在人们还是叫这个公式为卡尔达诺公式(或称卡当公式), 三次方程被解出来后,一般的四次方程很快就被意大利的费拉里(1522~1560年)解出。这就很自然的促使数学家们继续努力寻求五次及五次以上的高次方程的解法。遗憾的是这个问题虽然耗费了许多数学家的时间和精力,但一直持续了长达三个多世纪,都没有解决。法国数学家拉格朗日更是称这一问题是在“向人类的智慧挑战”。 1770年,拉格朗日精心分析了二次、三次、四次方程根式解的结构之后,提出了方程的预解式概念,并且还进一步看出预解式和方程的各个根在排列置换下的形式不变性有关,这时他认识到求解一般五次方程的代数方法可能不存在。此后,挪威数学家阿贝尔利用置换群的理论,给出了高于四次的一般代数方程不存在代数解的证明。 伽罗华通过改进数学大师拉格朗日的思想,即设法绕过拉氏预解式,但又从拉格朗日那里继承了问题转化的思想,即把预解式的构成同置换群联系起来的思想,并在阿贝尔研究的基础上,进一步发展了他的思想,把全部问题转化或归结为置换群及其子群结构的分析。 这个理论的大意是:每个方程对应于一个域,即含有方程全部根的域,称为这方程的伽罗华域,这个域对应一个群,即这个方程根的置换群,称为这方程的伽罗华群。伽罗华域的子域和伽罗华群的子群有一一对应关系;当且仅当一个方程的伽罗华群是可解群时,这方程是根式可解的。 1829年,伽罗华在他中学最后一年快要结束时,把关于群论初步研究结果的论文提交给法国科学院,科学院委托当时法国最杰出的数学家柯西作为这些论文的鉴定人。在1830年1月18日柯西曾计划对伽罗华的研究成果在科学院举行一次全面的意见听取会。他在一封信中写道:“今天我应当向科学院提交一份关于年轻的伽罗华的工作报告……但因病在家,我很遗憾未能出席今天的会议,希望你安排我参加下次会议,讨论已指明的议题。”然而,第二周当柯西向科学院宣读他自己的一篇论文时,并未介绍伽罗华的著作,这是一个非常微妙的“事故”。 1830年2月,伽罗华将他的研究成果比较详细地写成论文交上去了,以参加科学院的数学大奖评选,希望能够获奖。论文寄给当时科学院终身秘书傅立叶,但傅立叶在当年5月去世了,在他的遗物中未能发现伽罗华的手稿。就这样,伽罗华递交的两次数学论文都被遗失了。 对事业必胜的信念激励着年轻的伽罗华。虽然他的论文一再被丢失,得不到应有的支持,但他并没有灰心,他坚持他的科研成果,不仅一次又一次地想办法传播出去,还进一步向更广的领域探索。编辑本段天才的陨落
伽罗华诞生在拿破仑帝国时代,经历了波旁王朝的复辟时期,又赶上路易·腓力浦朝代初期,他是当时最先进的革命政治集团——共和派的秘密组织“人民之友”的成员,并发誓:“如果为了唤起人民需要我死,我愿意牺牲自己的生命”。 伽罗华敢于对政治上的动摇分子和两面派进行顽强的斗争,年轻热情的伽罗华对师范大学教育组织极为不满。由于他揭发了校长吉尼奥对法国七月革命政变的两面派行为,被吉尼奥的忠实朋友,皇家国民教育委员会顾问库申起草报告,皇家国民教育委员会1831年1月8日批准立即将伽罗华开除出师范大学。 之后,他进一步积极参加政治活动。1831年5月l0日,伽罗华以“企图暗杀国王”的罪名被捕。在6月15日陪审法庭上,由于共和党人的律师窦本的努力,伽罗华被宣告无罪当场获释。七月,被反动王朝视为危险分子的伽罗华在国庆节示威时再次被抓,被关在圣佩拉吉监狱,在这里庆祝过他的20岁生日,渡过了他生命的最后一年的大部分时间。 在监狱中伽罗华一方面与官方进行不妥协的斗争,另一面他还抓紧时间刻苦钻研数学。尽管牢房里条件很差,生活艰苦,他仍能静下心来在数学王国里思考。 伽罗华在圣佩拉吉监狱中写成的研究报告中写道:“把数学运算归类,学会按照难易程度,而不是按照它们的外部特征加以分类,这就是我所理解的未来数学家的任务,这就是我所要走的道路。”请注意到“把数学运算归类”这句话,道出了他的理想、他的道路。毋庸置疑,这句话系指点目前所称的群论。由于其后好几代数学家的工作,最终才实现了伽罗华的理想。正是他的著作,标志着旧数学史的结束和新数学史的开始。 l832年3月16日伽罗华获释后不久,年轻气盛的伽罗华为了一个舞女,卷入了一场他所谓的“爱情与荣誉”的决斗。伽罗华非常清楚对手的枪法很好,自己难以摆脱死亡的命运,所以连夜给朋友写信,仓促地把自己生平的数学研究心得扼要写出,并附以论文手稿。 另有一说,根据今年的研究,并不是舞女而是斯蒂芬妮。波特林。杜。莫特尔,伽罗瓦遭到求爱遭到拒绝后,说了些冒犯她的话,后与其父与未婚夫决斗,galois在生活中受到巨大打击,论文三次被拒,挚爱的父亲自杀,未能考入综合工艺学院,年轻的充满激情的心被心上人撕碎,如此巨大的压力下,决斗仅仅是他自杀的一种方式,决斗方式为两人从一把有子弹的枪和一把无子弹的枪中随机选一把,隔着25公尺射击 他不时的中断,在纸边空白处写上“我没有时间,我没有时间”,然后又接着写下一个极其潦草的大纲。他在天亮之前那最后几个小时写出的东西,为一个折磨了数学家们几个世纪的问题找到了真正的答案,并且开创了数学的一片新的天地。 伽罗华对自己的成果充满自信,他在给朋友舍瓦利叶的信中说:“我在分析方面做出了一些新发现。有些是关于方程论的;有些是关于整函数的……。公开请求雅可比或高斯,不是对这些定理的正确性,而是对这些定理的重要性发表意见。我希望将来有人发现,这些对于消除所有有关的混乱是有益的。” 第二天上午,在决斗场上,伽罗华被打穿了肠子。死之前,他对在他身边哭泣的弟弟说:“不要哭,我需要足够的勇气在20岁的时候死去”。他被埋葬在公墓的普通壕沟内,所以今天他的坟墓已无踪迹可寻。他不朽的纪念碑就是他的著作,由两篇被拒绝的论文和他在死前那个不眠之夜写下的潦草手稿组成。 历史学家们曾争论过这场决斗是一个悲惨遭的爱情事件的结局,还是出于政治动机造成的,但无论是哪一种,一位世界上最杰出的数学家在他20岁时被杀死了,他研究数学才只有五年。编辑本段天才之死
伽罗瓦
阿贝尔死于贫穷,伽罗华则死于愚蠢。全部科学史上,极度愚蠢战胜不可抑制的天才的例子,再没有比埃瓦里斯特·伽罗华过于短促的一生所提供的例子更全面了。关于他的不幸的记录,很可能作为一切自负的教书匠、无耻的政客,以及骄傲自满的院士们的一个不祥的纪念碑而竖立。伽罗华不是“无用的天使”,但是面对大群愚蠢的人联合反对他,就连他那非凡的力量也被粉碎了,他在同一个接着一个的不可战胜的蠢材的斗争中,耗尽了自己的生命。 (在告别人世的前夜)整个晚上,他把飞逝的时间用来焦躁地一气写出他的科学上的最后遗言,在死亡之前(他预见到死亡能够追上他)尽快地写,把他丰富的思想中那些伟大的东西尽量写一些出来。他不时中断,在纸边空白处写上“我没有时间,我没有时间”,然后又接着涂写下一个极其潦草的提纲。他在天亮之前那最后几个小时拼命写出的东西,将使世世代代的数学家们忙上几百年。他一劳永逸地给一个折磨了数学家达几个世纪之久的谜,找出了真正的解答。这个谜就是在什么条件下方程是可解的。但这只不过是许多事情中的一件。在这项伟大的工作中,伽罗华极其成功地用了群论。伽罗华的确是今天在全部数学中具有根本重要性的这一抽象论的一位伟大先驱者。 伽罗华把他的遗嘱委托给他忠实的朋友舍瓦利耶,全世界都应该感谢它被保留了下来。“我亲爱的朋友,”他开始写道,“我在分析方面作出了一些新的发现。”然后他在时间允许的情况下着手写出大纲。它们是划时代的。他结束说:“请雅可比或高斯公开提出他们的意见,不是对这些定理的正确性,而是对它们的重要性。我希望以后会有人发现,辨读这一堆写得很潦草的东西,对他们是有益的。满怀激情地拥抱你。E·伽罗华。” 1832年5月30日清晨很早的时候,伽罗华在“决斗场”与他的对手相遇。决斗是在25步的距离用手枪对射。伽罗华倒下了,肠子被射穿。没有医生在场。他被丢在他倒下的地方。9点钟的时候,一个路过那里的农民把他送到科尚医院。伽罗华知道他快死了。在不可避免的腹膜炎开始以前,在他的神志仍然完全清醒的时候,伽罗瓦拒绝了一个神父的祈祷。也许他记起了他的父亲。他的弟弟,他的家人中唯一得到通知的一个,流着泪赶到了。伽罗华努力以一种坚韧精神去安慰他的弟弟:“不要哭,”他说,“我需要我的全部勇气在20岁时死去。” 1832年5月31日上午,伽罗华在他生命的第21个年头去世了。他被埋葬在南公墓的普通壕沟里,所以今天伽罗华的坟墓已无踪迹可寻。他不朽的纪念碑是他所留下来的的著作,共计60页。 (摘自《数学大师》)编辑本段群论——跨越时代的创造
伽罗华死后,按照他的遗愿,舍瓦利叶把他的信发表在《百科评论》中。他的论文手稿过了十四年后,也就是1846年,才由法国数学家刘维尔领悟到这些演算中迸发出的天才思想,他花了几个月的时间试图解释它的意义。刘维尔最后将这些论文编辑发表在他的极有影响的《纯粹与应用数学杂志》上,并向数学界推荐。1870年法国数学家约当根据伽罗华的思想,撰写了《论置换与代数方程》一书,他在这本书使里伽罗华的思想得到了进一步的阐述。 伽罗华最主要的成就是提出了群的概念,并用群论彻底解决了根式求解代数方程的问题,而且由此发展了一整套关于群和域的理论,为了纪念他,人们称之为伽罗华理论。正是这套理论创立了抽象代数学,把代数学的研究推向了一个新的里程。正是这套理论为数学研究工作提供了新的数学工具—群论。它对数学分析、几何学的发展有很大影响,并标志着数学发展现代阶段的开始。 伽罗华非常彻底地把全部代数方程可解性问题,转化或归结为置换群及其子群结构分析的问题。这是伽罗华工作中的第一个“突破”,他犹如划破黑夜长空的一颗瞬间即逝的流星,开创了置换群论的研究,确立了代数方程的可解性理论,即后来称为的“伽罗华理论”,从而彻底解决了一般方程的根式解难题。 作为这个理论的推论,可以得出五次以上一般代数方程根式不可解,以及用圆规、直尺(无刻度的尺)三等分任意角和作倍立方体不可能等结论。 对伽罗华来说,他所提出并为之坚持的理论是一场对权威、对时代的挑战,他的“群”完全超越了当时数学界能理解的观念。也许正是由于年轻,他才敢于并能够以崭新的方式去思考,去描述他的数学世界。也正因如此,他才受到了冷遇。 在这里,我们后人感受到的是一种孤独与悲哀,一种来自智慧的孤独与悲哀。但是,历史的曲折并不能埋没真理的光辉。今天由伽罗华开始的群论,不仅对近代数学的各个方向,而且对物理学、化学的许多分支都产生了重大的影响。 在分送伽罗华的论文之前,他的兄弟和奥古斯特。谢瓦利埃将它们重写了一遍,目的是把那些解释整理清楚。伽罗华阐述他的思想时总是急于求成,不够充分,这种习性无疑地由于他只有一个晚上的时间来概要叙述他多年的研究而更为严重。虽然他们很尽职地将论文抄本送交卡尔。高斯,卡尔。雅可比和其他一些人,但此后10多年,直到约瑟夫。刘维尔在1846年得到一份之前,伽罗华的工作一直未得到承认。 刘维尔领悟到这些演算中迸发出的天才思想,他花了几个月的时间试图解释它的意义。最后他将这些论文编辑发表在他的极有影响的《纯粹与应用数学杂志》上。其他的数学家对此作出了迅速和巨大的反响,因为事实上伽罗华已经对如何去寻找五次议程的解作了完整透彻的叙述……这是十九世纪数学中由一位它的最悲惨遭的英雄创造的一件杰作。 在对论文的介绍中,刘维尔对为什么这位年轻数学家会被他的长辈们拒绝,以及他本人的努力怎样使伽罗华重新受到注意做了反思: 过分地追求简洁是导致这一缺憾的原因。人们在处理像纯粹代数这样抽象和神秘的事物时,应该首先尽力避免这样做。事实上,当你试图引寻读者远离习以为常的思路进入较为困惑的领域时,清晰性是绝对必需的,就像笛卡尔说过的那样:“在讨论超前的问题时务必空前地清晰。”伽罗华太不把这条箴言放在心上,而我们可以理解这些杰出的数学家想必认为,通过他们审慎的忠告所表现的苛刻,设法使这个充满才华但尚无经验的初出茅庐者转回到正确的轨道上来是合适的。 他们苛评的这位作者,在他们看来是勤奋和富有进取心的,他可以从他们的忠告中获益。 但是现在一切都改变了,伽罗华再也回不来了!我们不要再过分地作无用的批评,让我们把缺憾抛开,找一找有价值的东西…… 我的热心得到了好报。在填补了一些细小的缺陷后,我看出伽罗华用来证明这个美妙的定理的方法是完全正确的,在那个瞬间,我体验到一种强烈的愉悦。编辑本段附:伽罗华的遗书
我请求我的爱国同胞们,我的朋友们,不要指责我不是为我的国家而死。 我是作为一个不名誉的风骚女人和她的两个受骗者的牺牲品而死的。我将在可耻的诽谤中结束我的生命。噢!为什么要为这么微不足道的,这么可鄙的事去死呢?我恳求苍天为我作证,只有武力和强迫才使我在我曾想方设法避开的挑衅中倒下。 我亲爱的朋友: 我已经得到分析学方面的一些新发现…… 在我一生中,我常常敢于预言当时我还不十分有把握的一些命题。但是我在这里写下的这一切已经清清楚楚地在我的脑海里一年多了,我不愿意使人怀疑我宣布了自己未完全证明的定理。 请公开请求雅可比或高斯就这些定理的重要性(不是就定理的正确与否)发表他们的看法。然后,我希望有人会发现将这一堆东西整理清楚会是很有益处的一件事。 热烈地拥抱你 —— 伽罗华编辑本段评论
伽罗华的想法是有道理的,但事实这道理只是在探求新知时特别有用。 伽罗华的成就成为整个数学界的成就是一件远比伽罗华想象的更艰难更平常的过程。 galois大脑的验尸报告: 剥去头盖骨的包膜可以看到,年轻人形成冠状物的两块以一个钝角连在一起。这至多有五分之一英寸宽。在冠状物缝合顶骨处的边缘,可以看到进阶两块骨头连接处有一个深的,扁平的圆形凹陷;顶骨封丘发育很好,彼此分得很开;这部分的发育是不寻常的,相对于枕骨来说······ 一旦头盖骨被打开,前窦的内壁靠得非常近;剩下的空间小于五分之一英寸;在头盖骨圆顶的中央,对应于上面所述封丘的两个凹陷········· 大脑很重,回旋很大,裂缝很深,特别是在侧面部分;有一些隆起对应头盖骨上的腔;在每个前丘的前部有一个,在上面的顶部有两个;大脑组织一般柔软;脑腔很小,没有体液;垂体腺很大且含有灰色颗粒;小脑很小;大脑和小脑总重量为三磅两又不足八分之一盎司。编辑本段圆周率破案
伽罗华,他只活了21岁就去世了。不过,他的生命虽然短暂,却对方程的理论作出了杰出的贡献。不但如此,关于他还有一个用圆周率破案的传奇。 这天,伽罗华得到了一个伤心的消息,他的一位老朋友鲁柏被人刺死了,家里的钱财被洗劫一空。而女看门人告诉伽罗华,警察在勘察现场的时候,看见鲁柏手里紧紧捏着半块没有吃完的苹果馅饼。女看门人认为,凶手一定就在这幢公寓里,因为出事前后,她一直在值班室,没有看见有人进出公寓。可是这座公寓共有四层楼,每层楼有15个房间,共居住着一百多人,这里面到底谁会是凶手呢? 伽罗华把女看门人提供的情况前前后后分析了一番:;鲁柏手里捏着半块馅饼,是不是想表达什么意思呢?伽罗华忽然想到:馅饼,英文里的读音是“派”,而"派"正好和表示圆周率的读音相同。而鲁柏身前酷爱数学,伽罗华知道,他经常把圆周率的近似值取成3.14来做计算。“派”——3.14,鲁柏会不会是用这种方法来提示人——杀害他的凶手的房间号正是314呢? 为了证实自己的怀疑,伽罗华问女看门人:“314号房间住的是谁?” “是米赛尔。”女看门人答道。 “这个人怎样?”伽罗华追问到。 “不怎样,又爱喝酒,又爱赌钱。” “他现在还在房间吗?”伽罗华追问得更急切了。 “不在了,他昨天就搬走了。” “搬走了?”伽罗华一呆,“不好,他跑了!” “你怀疑是他干的吗?”女看门人问。 “嗯,如果我没有猜错的话,他一定就是杀害鲁柏的凶手!” 伽罗华向女看门人讲述了自己的推理过程,他们立刻把这些情况报告了警要求缉捕米赛尔。米赛尔很快被捉拿归案,经过审讯,他果然招认了他因见财起意杀害鲁柏的全过程。就是这半块馅饼,让鲁柏在被害之际还提供了凶手的线索,并被伽罗华注意到,从而抓到了真凶。
少年
1811年10月25日,伽罗华出生于法国巴黎郊区拉赖因堡伽罗华街的第54号房屋内。现在这所房屋的正面有一块纪念牌,上面写着:“法国著名数学家埃瓦里斯特·伽罗华生于此,卒年21岁,1811~1832年”。纪念牌是小镇的居民为了对全世界学者迄今公认的、曾有特殊功绩的、卓越的数学家——伽罗华表示敬意,于1909年6月设置的。 伽罗华的双亲都受过良好的教育。在父母的熏陶下,伽罗华童年时代就表现出有才能、认真、热心等良好的品格。其父尼古拉·加布里埃尔·伽罗华参与政界活动属自由党人,是拿破仑的积极支持者。主持过供少年就学的学校,任该校校长。又担任拉赖因堡15年常任市长,深受市民的拥戴。伽罗华曾向同监的难友勒斯拜——法国著名的政治家、化学家和医生说过:“父亲是他的一切”。可见父亲的政治态度和当时法国的革命热潮对伽罗华的成长和处事有较大的影响。 伽罗华的母亲玛利亚·阿代累达·伽罗华曾积极参与儿子的启蒙教育。作为古代文化的热烈爱好者,她把从拉丁和希腊文学中汲取来的英勇典范介绍给她儿子。1848年发表在《皮托雷斯克画报》上有关伽罗华的传记中,特别谈到“伽罗华的第一位教师是他的母亲,一个聪明兼有好教养的妇女,当他还在童稚时,她一直给他上课”。这就为伽罗华在中学阶段的学习和以后攀登数学高峰打下了坚实的基础。 1823年l0月伽罗华年满12岁时,离开了双亲,考入有名的路易·勒·格兰皇家中学。从他的老师们保存的有关他在中学生活的回忆录和笔记中,记载着伽罗华是位具有“杰出的才干”,“举止不凡”,但又“为人乖僻、古怪、过分多嘴”性格的人。我们认为这种性格说明他有个性,而且早已显露出强烈的求知欲的标志。 伽罗华在路易·勒·格兰皇家中学领奖学金,完全靠公费生活。在第四、第三和第二年级时他都是优等生,在希腊语作文总比赛中也获得好评,并且在1826年l0月转到修辞班学习。 但是第二学季一开始(伽罗华这时刚满15岁),由于教师们认为他的体格不够强壮,校长认为他的判断力还有待“成熟”,他不得不回到二年级。重修二年级,使伽罗华有机会毫无阻碍地被批准去上初级数学的补充课程。自此他把大部分时间和主要精力用来研究、探讨数学课本以外的高等数学。 伽罗华经常到图书馆阅读数学专著,特别对一些数学大师,如勒让德的《几何原理》和拉格朗日的《代数方程的解法》、《解析函数论》、《微积分学教程》进行了认真分析和研究,但他并未失去对其他科目的兴趣。 因此,当1827年伽罗华回到修辞班时,他的全面发展甚至比他的数学的天分在同学之中更加出人头地了。但是他对其它科目的教科书的内容以及教师所采用的教学法之潦草马虎感到愤怒。所以有的教师认为他被数学的鬼魅迷住了心窍,有的教师用七个字“平静会使他激怒”来形容他的行为。 这时伽罗华已经熟悉欧拉、高斯、雅可比的著作,这更提高了他的信心,他认为他能够做到的,不会比这些大数学家们少。到了学年末,他不再去听任何专业课了,而在独立地准备参加取得升入综合技术学校资格的竞赛考试。结果尽管考试失败,但1828年10月,他仍然从中学初级数学班跳到里夏尔的数学专业班。 路易·勒·格兰中学的数学专业班教师里夏尔,在科学史上,他作为一个很有才华的教师使人追念。里夏尔不仅讲课风格优雅,而且善于发掘天才。他遗留下的笔记中记载着:“伽罗华只宜在数学的尖端领域中工作”,“他大大地超过了全体同学”。 里夏尔帮助伽罗华于1828年在法国第一个专业数学杂志《纯粹与应用数学年报》三月号上,发表了他的第一篇论文—《周期连分数一个定理的证明》,并说服伽罗华向科学院递送备忘录。1829年,伽罗华在他中学学年快要结束时,把他研究的初步结果的论文提交给法国科学院。 1829年,中学学年结束后,伽罗瓦刚满18岁,他在报考巴黎综合技术学校时,由于在口试中主考的教授比内和勒费布雷·德·富尔西对伽罗华阐述的见解不理解,居然嘲笑他。伽罗华在提及这次考试时,曾写道,他不得不听“主考人的狂笑声”。据说“由于被狂笑声所激怒”,他把黑板擦布扔到主考人头上,或是因为他拒绝回答有关关于对数这样的过于简单的问题,所以再次遭到落选,伽罗华仍然是一个非正式的预备生。 1829年7月2日,正当伽罗华准备入学考试时,他的父亲由于受不了天主教牧师的攻击、诽谤而自杀了。这给了伽罗华很大的触动,他的思想开始倾向于共和主义。其后不久,伽罗华听从里夏尔的劝告决定进师范大学,这使他有可能继续深造,同时生活费用也有了着落。1829年10月25日伽罗华被作为预备生录取入学。 进入师范大学后的一年对伽罗华来说是最顺利的一年,1828年他的科学研究获得了初步成果。伽罗华写了几篇大文章,并提出自己的全部著作来应征科学院的数学特奖。但在这里,他又一次遭到了新挫折:伽罗华的手稿原来交给科学院常任秘书傅立叶,傅立叶收到手稿后不久就去世了。因而文章也被遗失了。这些著作的某些抄本落到数学杂志《费律萨克男爵通报》的杂志社手里,并在1830年的4月号和6月号上把它刊载了出来。
青年
在师范大学学习的第一年,伽罗华结认了奥古斯特·舍瓦利叶,舍瓦利叶直到伽罗华临终前一直是他的唯一亲近的朋友。1830年7月,伽罗华将满19岁。他在师范大学的第一年功课行将结束。他这时写成的数学著作,已经使人有可能对他思想的独创性和敏锐性作出评价。 现代群论的奠基人是只活了廿年的法国数学家伽罗华﹝Évariste Galois﹞。生於十九世纪初,伽罗华在十二岁前只接受过家庭教育。伽罗华把研究成果呈交法国科学院予名数学家柯西﹝Augustin Louis Cauchy﹞却给弄丢了。伽罗华重考综合工科学校时父亲因遭人中伤而自杀。伽罗华就读高等师范学院时撰写论文呈予傅里叶﹝Joseph Fourier﹞逐鹿奖项又遭弄丢。伽罗华於法国七月革命时在校报上抨击校长而被迫退学。伽罗华曾身陷囹圄。伽罗华迷恋医师之女追求无果。伽罗华预期自己时日无多,发愤挑灯夜战,急急染翰操觚,勾画毕生所学,谱出最後乐章,并注云:「我没有时间了」。次天,伽罗华便撒手尘寰,邋邋遢遢黯然而去。
晚年
伽罗华跟不少艺术家一样,半生偃蹇潦倒,到死後才绽放闪烁璀璨的光芒。他的理论有什麼精湛之处?不少数学或科学理论,我们会认为即使那理论的创建者没有发展出那理论,日後总会有其数学家或科学家发展出该理论。例如,牛顿和莱布尼茨几乎同时而独立地发展出微积分。然而,有些数学或科学理论,我们难以相信其创建者以外有人能发展出那理论。例如,费曼就怎样也想不到爱因斯坦是如何创建广义相对论的。而伽罗华的理论,就是这种别出机杼的神来之笔。编辑本段数学世界的顽强斗士
19世纪初,有一些数学问题一直困扰着当时的数学家们,而如何求解高次方程就是其中之一。 历史上人们很早就已经知道了一元一次和一元二次方程的求解方法。关于三次方程,我国在公元七世纪,也已经得到了一般的近似解法,这在唐朝数学家王孝通所编的《缉古算经》就有叙述。到了十三世纪,宋代数学家秦九韶在他所著的《数书九章》的“正负开方术”里,充分研究了数字高次方程的求正根法,也就是说,秦九韶那时候已得到了高次方程的一般解法。 在西方,直到十六世纪初的文艺复兴时期,才由意大利的数学家发现一元三次方程解的公式——卡当公式。 在数学史上,相传这个公式是意大利数学家塔塔里亚首先得到的,后来被米兰地区的数学家卡尔达诺(1501~1576年)问到了这个三次方程的解的公式,并发表在自己的著作里。所以现在人们还是叫这个公式为卡尔达诺公式(或称卡当公式), 三次方程被解出来后,一般的四次方程很快就被意大利的费拉里(1522~1560年)解出。这就很自然的促使数学家们继续努力寻求五次及五次以上的高次方程的解法。遗憾的是这个问题虽然耗费了许多数学家的时间和精力,但一直持续了长达三个多世纪,都没有解决。法国数学家拉格朗日更是称这一问题是在“向人类的智慧挑战”。 1770年,拉格朗日精心分析了二次、三次、四次方程根式解的结构之后,提出了方程的预解式概念,并且还进一步看出预解式和方程的各个根在排列置换下的形式不变性有关,这时他认识到求解一般五次方程的代数方法可能不存在。此后,挪威数学家阿贝尔利用置换群的理论,给出了高于四次的一般代数方程不存在代数解的证明。 伽罗华通过改进数学大师拉格朗日的思想,即设法绕过拉氏预解式,但又从拉格朗日那里继承了问题转化的思想,即把预解式的构成同置换群联系起来的思想,并在阿贝尔研究的基础上,进一步发展了他的思想,把全部问题转化或归结为置换群及其子群结构的分析。 这个理论的大意是:每个方程对应于一个域,即含有方程全部根的域,称为这方程的伽罗华域,这个域对应一个群,即这个方程根的置换群,称为这方程的伽罗华群。伽罗华域的子域和伽罗华群的子群有一一对应关系;当且仅当一个方程的伽罗华群是可解群时,这方程是根式可解的。 1829年,伽罗华在他中学最后一年快要结束时,把关于群论初步研究结果的论文提交给法国科学院,科学院委托当时法国最杰出的数学家柯西作为这些论文的鉴定人。在1830年1月18日柯西曾计划对伽罗华的研究成果在科学院举行一次全面的意见听取会。他在一封信中写道:“今天我应当向科学院提交一份关于年轻的伽罗华的工作报告……但因病在家,我很遗憾未能出席今天的会议,希望你安排我参加下次会议,讨论已指明的议题。”然而,第二周当柯西向科学院宣读他自己的一篇论文时,并未介绍伽罗华的著作,这是一个非常微妙的“事故”。 1830年2月,伽罗华将他的研究成果比较详细地写成论文交上去了,以参加科学院的数学大奖评选,希望能够获奖。论文寄给当时科学院终身秘书傅立叶,但傅立叶在当年5月去世了,在他的遗物中未能发现伽罗华的手稿。就这样,伽罗华递交的两次数学论文都被遗失了。 对事业必胜的信念激励着年轻的伽罗华。虽然他的论文一再被丢失,得不到应有的支持,但他并没有灰心,他坚持他的科研成果,不仅一次又一次地想办法传播出去,还进一步向更广的领域探索。编辑本段天才的陨落
伽罗华诞生在拿破仑帝国时代,经历了波旁王朝的复辟时期,又赶上路易·腓力浦朝代初期,他是当时最先进的革命政治集团——共和派的秘密组织“人民之友”的成员,并发誓:“如果为了唤起人民需要我死,我愿意牺牲自己的生命”。 伽罗华敢于对政治上的动摇分子和两面派进行顽强的斗争,年轻热情的伽罗华对师范大学教育组织极为不满。由于他揭发了校长吉尼奥对法国七月革命政变的两面派行为,被吉尼奥的忠实朋友,皇家国民教育委员会顾问库申起草报告,皇家国民教育委员会1831年1月8日批准立即将伽罗华开除出师范大学。 之后,他进一步积极参加政治活动。1831年5月l0日,伽罗华以“企图暗杀国王”的罪名被捕。在6月15日陪审法庭上,由于共和党人的律师窦本的努力,伽罗华被宣告无罪当场获释。七月,被反动王朝视为危险分子的伽罗华在国庆节示威时再次被抓,被关在圣佩拉吉监狱,在这里庆祝过他的20岁生日,渡过了他生命的最后一年的大部分时间。 在监狱中伽罗华一方面与官方进行不妥协的斗争,另一面他还抓紧时间刻苦钻研数学。尽管牢房里条件很差,生活艰苦,他仍能静下心来在数学王国里思考。 伽罗华在圣佩拉吉监狱中写成的研究报告中写道:“把数学运算归类,学会按照难易程度,而不是按照它们的外部特征加以分类,这就是我所理解的未来数学家的任务,这就是我所要走的道路。”请注意到“把数学运算归类”这句话,道出了他的理想、他的道路。毋庸置疑,这句话系指点目前所称的群论。由于其后好几代数学家的工作,最终才实现了伽罗华的理想。正是他的著作,标志着旧数学史的结束和新数学史的开始。 l832年3月16日伽罗华获释后不久,年轻气盛的伽罗华为了一个舞女,卷入了一场他所谓的“爱情与荣誉”的决斗。伽罗华非常清楚对手的枪法很好,自己难以摆脱死亡的命运,所以连夜给朋友写信,仓促地把自己生平的数学研究心得扼要写出,并附以论文手稿。 另有一说,根据今年的研究,并不是舞女而是斯蒂芬妮。波特林。杜。莫特尔,伽罗瓦遭到求爱遭到拒绝后,说了些冒犯她的话,后与其父与未婚夫决斗,galois在生活中受到巨大打击,论文三次被拒,挚爱的父亲自杀,未能考入综合工艺学院,年轻的充满激情的心被心上人撕碎,如此巨大的压力下,决斗仅仅是他自杀的一种方式,决斗方式为两人从一把有子弹的枪和一把无子弹的枪中随机选一把,隔着25公尺射击 他不时的中断,在纸边空白处写上“我没有时间,我没有时间”,然后又接着写下一个极其潦草的大纲。他在天亮之前那最后几个小时写出的东西,为一个折磨了数学家们几个世纪的问题找到了真正的答案,并且开创了数学的一片新的天地。 伽罗华对自己的成果充满自信,他在给朋友舍瓦利叶的信中说:“我在分析方面做出了一些新发现。有些是关于方程论的;有些是关于整函数的……。公开请求雅可比或高斯,不是对这些定理的正确性,而是对这些定理的重要性发表意见。我希望将来有人发现,这些对于消除所有有关的混乱是有益的。” 第二天上午,在决斗场上,伽罗华被打穿了肠子。死之前,他对在他身边哭泣的弟弟说:“不要哭,我需要足够的勇气在20岁的时候死去”。他被埋葬在公墓的普通壕沟内,所以今天他的坟墓已无踪迹可寻。他不朽的纪念碑就是他的著作,由两篇被拒绝的论文和他在死前那个不眠之夜写下的潦草手稿组成。 历史学家们曾争论过这场决斗是一个悲惨遭的爱情事件的结局,还是出于政治动机造成的,但无论是哪一种,一位世界上最杰出的数学家在他20岁时被杀死了,他研究数学才只有五年。编辑本段天才之死
伽罗瓦
阿贝尔死于贫穷,伽罗华则死于愚蠢。全部科学史上,极度愚蠢战胜不可抑制的天才的例子,再没有比埃瓦里斯特·伽罗华过于短促的一生所提供的例子更全面了。关于他的不幸的记录,很可能作为一切自负的教书匠、无耻的政客,以及骄傲自满的院士们的一个不祥的纪念碑而竖立。伽罗华不是“无用的天使”,但是面对大群愚蠢的人联合反对他,就连他那非凡的力量也被粉碎了,他在同一个接着一个的不可战胜的蠢材的斗争中,耗尽了自己的生命。 (在告别人世的前夜)整个晚上,他把飞逝的时间用来焦躁地一气写出他的科学上的最后遗言,在死亡之前(他预见到死亡能够追上他)尽快地写,把他丰富的思想中那些伟大的东西尽量写一些出来。他不时中断,在纸边空白处写上“我没有时间,我没有时间”,然后又接着涂写下一个极其潦草的提纲。他在天亮之前那最后几个小时拼命写出的东西,将使世世代代的数学家们忙上几百年。他一劳永逸地给一个折磨了数学家达几个世纪之久的谜,找出了真正的解答。这个谜就是在什么条件下方程是可解的。但这只不过是许多事情中的一件。在这项伟大的工作中,伽罗华极其成功地用了群论。伽罗华的确是今天在全部数学中具有根本重要性的这一抽象论的一位伟大先驱者。 伽罗华把他的遗嘱委托给他忠实的朋友舍瓦利耶,全世界都应该感谢它被保留了下来。“我亲爱的朋友,”他开始写道,“我在分析方面作出了一些新的发现。”然后他在时间允许的情况下着手写出大纲。它们是划时代的。他结束说:“请雅可比或高斯公开提出他们的意见,不是对这些定理的正确性,而是对它们的重要性。我希望以后会有人发现,辨读这一堆写得很潦草的东西,对他们是有益的。满怀激情地拥抱你。E·伽罗华。” 1832年5月30日清晨很早的时候,伽罗华在“决斗场”与他的对手相遇。决斗是在25步的距离用手枪对射。伽罗华倒下了,肠子被射穿。没有医生在场。他被丢在他倒下的地方。9点钟的时候,一个路过那里的农民把他送到科尚医院。伽罗华知道他快死了。在不可避免的腹膜炎开始以前,在他的神志仍然完全清醒的时候,伽罗瓦拒绝了一个神父的祈祷。也许他记起了他的父亲。他的弟弟,他的家人中唯一得到通知的一个,流着泪赶到了。伽罗华努力以一种坚韧精神去安慰他的弟弟:“不要哭,”他说,“我需要我的全部勇气在20岁时死去。” 1832年5月31日上午,伽罗华在他生命的第21个年头去世了。他被埋葬在南公墓的普通壕沟里,所以今天伽罗华的坟墓已无踪迹可寻。他不朽的纪念碑是他所留下来的的著作,共计60页。 (摘自《数学大师》)编辑本段群论——跨越时代的创造
伽罗华死后,按照他的遗愿,舍瓦利叶把他的信发表在《百科评论》中。他的论文手稿过了十四年后,也就是1846年,才由法国数学家刘维尔领悟到这些演算中迸发出的天才思想,他花了几个月的时间试图解释它的意义。刘维尔最后将这些论文编辑发表在他的极有影响的《纯粹与应用数学杂志》上,并向数学界推荐。1870年法国数学家约当根据伽罗华的思想,撰写了《论置换与代数方程》一书,他在这本书使里伽罗华的思想得到了进一步的阐述。 伽罗华最主要的成就是提出了群的概念,并用群论彻底解决了根式求解代数方程的问题,而且由此发展了一整套关于群和域的理论,为了纪念他,人们称之为伽罗华理论。正是这套理论创立了抽象代数学,把代数学的研究推向了一个新的里程。正是这套理论为数学研究工作提供了新的数学工具—群论。它对数学分析、几何学的发展有很大影响,并标志着数学发展现代阶段的开始。 伽罗华非常彻底地把全部代数方程可解性问题,转化或归结为置换群及其子群结构分析的问题。这是伽罗华工作中的第一个“突破”,他犹如划破黑夜长空的一颗瞬间即逝的流星,开创了置换群论的研究,确立了代数方程的可解性理论,即后来称为的“伽罗华理论”,从而彻底解决了一般方程的根式解难题。 作为这个理论的推论,可以得出五次以上一般代数方程根式不可解,以及用圆规、直尺(无刻度的尺)三等分任意角和作倍立方体不可能等结论。 对伽罗华来说,他所提出并为之坚持的理论是一场对权威、对时代的挑战,他的“群”完全超越了当时数学界能理解的观念。也许正是由于年轻,他才敢于并能够以崭新的方式去思考,去描述他的数学世界。也正因如此,他才受到了冷遇。 在这里,我们后人感受到的是一种孤独与悲哀,一种来自智慧的孤独与悲哀。但是,历史的曲折并不能埋没真理的光辉。今天由伽罗华开始的群论,不仅对近代数学的各个方向,而且对物理学、化学的许多分支都产生了重大的影响。 在分送伽罗华的论文之前,他的兄弟和奥古斯特。谢瓦利埃将它们重写了一遍,目的是把那些解释整理清楚。伽罗华阐述他的思想时总是急于求成,不够充分,这种习性无疑地由于他只有一个晚上的时间来概要叙述他多年的研究而更为严重。虽然他们很尽职地将论文抄本送交卡尔。高斯,卡尔。雅可比和其他一些人,但此后10多年,直到约瑟夫。刘维尔在1846年得到一份之前,伽罗华的工作一直未得到承认。 刘维尔领悟到这些演算中迸发出的天才思想,他花了几个月的时间试图解释它的意义。最后他将这些论文编辑发表在他的极有影响的《纯粹与应用数学杂志》上。其他的数学家对此作出了迅速和巨大的反响,因为事实上伽罗华已经对如何去寻找五次议程的解作了完整透彻的叙述……这是十九世纪数学中由一位它的最悲惨遭的英雄创造的一件杰作。 在对论文的介绍中,刘维尔对为什么这位年轻数学家会被他的长辈们拒绝,以及他本人的努力怎样使伽罗华重新受到注意做了反思: 过分地追求简洁是导致这一缺憾的原因。人们在处理像纯粹代数这样抽象和神秘的事物时,应该首先尽力避免这样做。事实上,当你试图引寻读者远离习以为常的思路进入较为困惑的领域时,清晰性是绝对必需的,就像笛卡尔说过的那样:“在讨论超前的问题时务必空前地清晰。”伽罗华太不把这条箴言放在心上,而我们可以理解这些杰出的数学家想必认为,通过他们审慎的忠告所表现的苛刻,设法使这个充满才华但尚无经验的初出茅庐者转回到正确的轨道上来是合适的。 他们苛评的这位作者,在他们看来是勤奋和富有进取心的,他可以从他们的忠告中获益。 但是现在一切都改变了,伽罗华再也回不来了!我们不要再过分地作无用的批评,让我们把缺憾抛开,找一找有价值的东西…… 我的热心得到了好报。在填补了一些细小的缺陷后,我看出伽罗华用来证明这个美妙的定理的方法是完全正确的,在那个瞬间,我体验到一种强烈的愉悦。编辑本段附:伽罗华的遗书
我请求我的爱国同胞们,我的朋友们,不要指责我不是为我的国家而死。 我是作为一个不名誉的风骚女人和她的两个受骗者的牺牲品而死的。我将在可耻的诽谤中结束我的生命。噢!为什么要为这么微不足道的,这么可鄙的事去死呢?我恳求苍天为我作证,只有武力和强迫才使我在我曾想方设法避开的挑衅中倒下。 我亲爱的朋友: 我已经得到分析学方面的一些新发现…… 在我一生中,我常常敢于预言当时我还不十分有把握的一些命题。但是我在这里写下的这一切已经清清楚楚地在我的脑海里一年多了,我不愿意使人怀疑我宣布了自己未完全证明的定理。 请公开请求雅可比或高斯就这些定理的重要性(不是就定理的正确与否)发表他们的看法。然后,我希望有人会发现将这一堆东西整理清楚会是很有益处的一件事。 热烈地拥抱你 —— 伽罗华编辑本段评论
伽罗华的想法是有道理的,但事实这道理只是在探求新知时特别有用。 伽罗华的成就成为整个数学界的成就是一件远比伽罗华想象的更艰难更平常的过程。 galois大脑的验尸报告: 剥去头盖骨的包膜可以看到,年轻人形成冠状物的两块以一个钝角连在一起。这至多有五分之一英寸宽。在冠状物缝合顶骨处的边缘,可以看到进阶两块骨头连接处有一个深的,扁平的圆形凹陷;顶骨封丘发育很好,彼此分得很开;这部分的发育是不寻常的,相对于枕骨来说······ 一旦头盖骨被打开,前窦的内壁靠得非常近;剩下的空间小于五分之一英寸;在头盖骨圆顶的中央,对应于上面所述封丘的两个凹陷········· 大脑很重,回旋很大,裂缝很深,特别是在侧面部分;有一些隆起对应头盖骨上的腔;在每个前丘的前部有一个,在上面的顶部有两个;大脑组织一般柔软;脑腔很小,没有体液;垂体腺很大且含有灰色颗粒;小脑很小;大脑和小脑总重量为三磅两又不足八分之一盎司。编辑本段圆周率破案
伽罗华,他只活了21岁就去世了。不过,他的生命虽然短暂,却对方程的理论作出了杰出的贡献。不但如此,关于他还有一个用圆周率破案的传奇。 这天,伽罗华得到了一个伤心的消息,他的一位老朋友鲁柏被人刺死了,家里的钱财被洗劫一空。而女看门人告诉伽罗华,警察在勘察现场的时候,看见鲁柏手里紧紧捏着半块没有吃完的苹果馅饼。女看门人认为,凶手一定就在这幢公寓里,因为出事前后,她一直在值班室,没有看见有人进出公寓。可是这座公寓共有四层楼,每层楼有15个房间,共居住着一百多人,这里面到底谁会是凶手呢? 伽罗华把女看门人提供的情况前前后后分析了一番:;鲁柏手里捏着半块馅饼,是不是想表达什么意思呢?伽罗华忽然想到:馅饼,英文里的读音是“派”,而"派"正好和表示圆周率的读音相同。而鲁柏身前酷爱数学,伽罗华知道,他经常把圆周率的近似值取成3.14来做计算。“派”——3.14,鲁柏会不会是用这种方法来提示人——杀害他的凶手的房间号正是314呢? 为了证实自己的怀疑,伽罗华问女看门人:“314号房间住的是谁?” “是米赛尔。”女看门人答道。 “这个人怎样?”伽罗华追问到。 “不怎样,又爱喝酒,又爱赌钱。” “他现在还在房间吗?”伽罗华追问得更急切了。 “不在了,他昨天就搬走了。” “搬走了?”伽罗华一呆,“不好,他跑了!” “你怀疑是他干的吗?”女看门人问。 “嗯,如果我没有猜错的话,他一定就是杀害鲁柏的凶手!” 伽罗华向女看门人讲述了自己的推理过程,他们立刻把这些情况报告了警要求缉捕米赛尔。米赛尔很快被捉拿归案,经过审讯,他果然招认了他因见财起意杀害鲁柏的全过程。就是这半块馅饼,让鲁柏在被害之际还提供了凶手的线索,并被伽罗华注意到,从而抓到了真凶。
rtffgnfvguh
本文标题: 有没有关于英格兰两个数学家被关进监狱,通过硬币决定生命的事
本文地址: http://www.lzmy123.com/jingdianwenzhang/146627.html
如果认为本文对您有所帮助请赞助本站