拉格朗日(1736—1813)是法國著名的數學家、力學家和天文學家,變分法的先驅和分析力學的創始人。18世紀被譽為“歐洲最大的希望,歐洲最偉大的數學家”。
拉格朗日出生在意大利都靈。作為長子,他的父親希望他學習法律。然而,拉格朗日對法律毫無興趣,熱愛文學。
直到16歲,拉格朗日仍然非常偏愛文學,對數學毫無興趣。16歲時,他偶然讀到壹篇介紹牛頓微積分的文章,論分析方法的優點,這引起了他對牛頓的無限敬仰和敬仰,於是他下定決心要成為壹名牛頓數學家。
進入都靈皇家炮兵學院後,拉格朗日開始有計劃地自學數學。由於努力學習,他進步很快,畢業前開始在這所學校教數學。20歲時,他被正式任命為該校數學副教授。從這壹年開始,拉格朗日開始研究“極小極大”的問題。他采用了純分析的方法。1758年8月,他給歐拉寫信,講述了自己的研究方法,歐拉給予了高度評價。從此兩位大師開始頻繁交流,在這壹過程中誕生了壹門新的數學分支——變分法。
1759年,在歐拉的推薦下,拉格朗日被提名為柏林科學院通訊院士。然後,他被選為該院的外籍院士。
1762年,法國科學院懸賞解決月球為什麽自轉,並且自轉時總是以同壹張臉對著地球的難題。拉格朗日寫了壹篇優秀的論文,成功解決了這個問題,獲得了科學院大獎。因此,拉格朗日的名字傳遍了整個歐洲,引起了世界的關註。兩年後,法國科學院提出了木星四顆衛星與太陽的攝動問題的所謂“六體問題”。面對這個問題,拉格朗日無所畏懼。經過幾個不眠之夜,他終於用近似解法找到了答案,從而再次獲獎。這個獎項為他贏得了世界聲譽。
1766年,拉格朗日接替歐拉成為柏林科學院物理數學研究所所長。在擔任主任的20年間,拉格朗日發表了很多論文,獲得了法國科學院的很多獎項:1722,論文《論三體問題》獲獎;1773年,他的論文《論月亮的長期方程》又獲獎了;1779年,拉格朗日的論文《用行星活動的實驗研究彗星的攝動理論》獲得雙獎。
在柏林科學院工作期間,拉格朗日對代數、數論、微分方程、變分法和力學進行了廣泛而深入的研究。他最有價值的貢獻之壹是在方程式理論方面。他關於用代數運算不可能求解n次(n > 4)壹般方程的結論,可以說是伽羅瓦建立群論的基礎。
最值得註意的是,拉格朗日完成了自牛頓以來最偉大的經典著作——《論不定分析》。這本書是歷經37年心血寫成的。當它出版時,他已經50多歲了。在這本書裏,拉格朗日把宇宙寫成了由數字和方程組成的有節奏的旋律,把動力學發展到了頂峰,統壹了固體力學和流體力學兩大分支。他利用變分原理建立了壹個優美和諧的力學體系,可以說是整個現代力學的基礎。大科學家漢密爾頓稱贊這部傑作是“科學的詩篇”。
1813年4月10日,拉格朗日病逝,完成了他輝煌的科學旅程。他嚴謹的科學態度和精益求精的工作作風影響著每壹位科學家。他的學術成就也為高斯、阿貝爾等世界著名數學家的成長提供了豐富的營養。可以說,在隨後的100年裏,數學上的許多重要發現幾乎都與他的研究有關。
2.索菲·科瓦列夫·斯卡婭,著名女數學家。
索菲婭·科瓦列夫·斯卡婭(1850~1891)是俄羅斯人。她獲得了人生中的多個第壹:她是歷史上第壹個獲得數學博士學位的女性,第壹個獲得中國科學院院士稱號的女性數學家,第壹個成為除意大利以外世界上第壹個數學教授的女性。
索菲·科瓦列夫·斯卡婭從小就對數學有著特殊的感情,並且有著極大的好奇心和強烈的求知欲。她8歲時,全家搬到了波利蒂諾莊園。因為她帶的壁紙不夠,她父母在她房間的墻上貼了著名數學家奧斯特洛·格拉德斯基寫的微積分講義。那時,索菲·科瓦列夫·斯卡婭經常獨自坐在臥室的墻壁前,盯著墻紙上奇妙的數字和神秘的符號,壹坐就是幾個小時。後來,索菲·科瓦列夫·斯卡婭在自傳中寫道:“我經常坐在那堵神秘的墻前,試圖解釋壹些詞語,找出這些頁面的正確順序。通過反復閱讀,那些奇怪的公式,甚至頁面上的壹些表述,都在我腦海裏留下了深刻的印象,盡管當時我對它們還壹無所知。”
索菲·科瓦列夫·斯卡婭的祖父和外祖父都是優秀的數學家,這可能有助於形成她的數學天賦,但她的成功主要歸功於她的不懈努力。她在學數學的時候,總是很專註,能很快理解和掌握老師講的內容。有壹次,數學老師讓蘇菲·科瓦列夫·斯卡婭重復她上節課說過的話。索菲·科瓦列夫·斯卡婭沒有按照老師的方法,而是改變了自己的思維方式。她說完,老師馬上豎起大拇指,誇她很棒。由此可見,蘇菲·科瓦列夫·斯卡婭善於獨立思考,積極尋找自己的思維方式,這對她以後的數學研究非常重要。
索菲·科瓦列夫·斯卡婭(Sophie Kovalev Skaya)高中畢業後,想繼續學習高等數學知識,但當時的俄羅斯普遍存在對女性的輕視,女性無權接受高等教育。對於索菲·科瓦列夫·斯卡婭來說,繼續深造的唯壹途徑就是出國留學。索菲·科瓦列夫·斯卡婭(Sophie Kovalev Skaya)向家人講述了自己出國留學的願望,遭到了家人的強烈反對。為了爭取上大學的權利,蘇菲·科瓦列夫·斯卡婭沖破種種阻礙,終於如願以償地到德國海德堡大學留學,在陌生的異國城市過著緊張而簡單的學習生活。
在海德堡大學學習的過程中,為了取得更大的進步,索菲·科瓦列夫·斯卡婭去了被譽為“現代分析之父”的數學大師維爾斯特拉斯教授家裏。數學大師被索菲·科瓦列夫·斯卡婭真誠的態度所感動,經過多次測試,滿意地接受了這位勤奮好學的女學生。在維爾斯特拉斯的悉心指導下,索菲·科瓦列夫·斯卡婭更加努力地學習數學。經過壹段時間的學習和實踐,Sophie Kovalev Skaya寫了三篇關於數學的重要學術論文。很快,她成功解決了困擾數學家100多年的“數學水妖”問題,並因此獲得了著名的“鞠躬獎”。
索菲·科瓦列夫·斯卡婭(Sophie Kovalev Skaya)壹生獲得了許多榮譽,為數學的發展做出了巨大貢獻,但她從未自滿過。不幸的是,她在壹次旅行中感冒了,因為不能及時休息而臥床不起。不久她就去世了,享年41。
3.馬奇諾防線上的數學家
年輕的法國士兵文森特·多布林在第二次世界大戰中英勇犧牲,但他被譽為數學天才。這是因為他在馬奇諾防線服役時,寫下了不朽的數學手稿。
多布林出生在德國的壹個猶太家庭。當反猶太主義席卷第三帝國時,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歷史上最年輕的數學博士,並很快成為整個巴黎地區同行的數學導師。當時,他的概率論研究項目被認為是歐洲最有前途的數學研究項目。他曾經是壹位很有前途的數學家,但是希特勒入侵法國,使得他的數學生涯在1940年悲慘中斷。面對入侵的德軍,多布林決心戰鬥,而不是茍且偷生。他加入了法國軍隊,成為壹名普通士兵。
多布林帶著他即將完成的研究論文和定理奔赴前線,駐紮在馬奇諾防線。在戰爭的最初幾個月,他的老板特許他利用所有的業余時間繼續他的數學研究。1940年夏天,德軍粉碎了法軍的抵抗,多布林的步兵團也面臨滅亡。當其他士兵撤退時,多布林自告奮勇留下來和兩名戰友壹起抵抗即將到來的德軍。6月21日,德軍即將占領陣地時,多布林舉槍自盡,寧死不被俘,時年25歲。他的弟弟克勞德回憶說:“幸好多布林在德軍攻占陣地前燒掉了他所有的研究論文,才沒有落入德軍手中。他不能容忍德國人抄襲他的想法。”
戰後,多布林的名字很快就被遺忘了。然而,在他壯烈犧牲半個世紀後,法國科學院的壹名官員偶然發現,多布林早在1940年2月就根據壹項可追溯到路易十四時期的秘密儲存規則,小心翼翼地保存了他的研究成果。他把自己的數學理論手稿用信封封好,藏在科學院的地下室裏。根據秘密收藏規則,信封只有在作者允許的情況下才能打開。萬壹作者去世,必須從收藏之日起100年打開。這樣,多布林的手稿要到2040年才能公開。但經過法國科學院院士和世界各地數學家多年的遊說,他的哥哥克勞德終於在2000年夏天同意打破這種刻板印象。
結果,阿登省戰爭期間多布林寫的數學手稿被重新發現。這奠定了這位年輕士兵作為現代數學中最重要的人物之壹和當代概率論創始人的地位。這在法國知識界引起了轟動。法國科學院為此出版了專刊,全文刊登了多布林的手稿,“以示對天才的尊重”。
法國傑出的數學史家貝爾納·布魯(Bernard Blue)認為,多布林的論文彌補了二戰前數學分析和20世紀50年代日本人在概率論上的進步留下的空白。多布林的研究涉及應用數學最重要的領域之壹。他預見了容易被不規則性擾亂的事物的運動規律,比如水等流體中的粒子運動。
喬爾教授是第壹個看到多布林手稿的人。他說;“我相信多布林知道他將在這場戰爭中註定失敗。妳會註意到他盡可能少留下書面材料。他明明知道自己從事的是那個時代最有前途的數學研究工作,可惜時日不多,卻把自己尚未完全成型的數學成果寫了下來。”
克勞德說:“我和我哥哥在壹個房間裏生活了20年,我知道他的夢想和願望。”雖然過了60年他才被人們認可,但還是讓我很開心。多布林是壹個嚴肅而有才華的人。他不允許任何事情分散他的註意力。即使上前線也不能分散他的註意力。雖然我對數學壹無所知,但我總是為我的哥哥感到驕傲和自豪!“作為壹名數學家,多布林無疑是壹個不可多得的天才,但作為壹名軍人,多布林只是壹名軍人。多布林的死是整個數學界的悲哀!歷史可能會說:數學家多布林不應該出現在馬奇諾防線!
4.數學家蘇的跨國戀情。
“人們出乎意料地去瑤池,他們整夜都在想這件事。壹輩子在壹起很難得,但是壹旦到了100歲,就再也不會永遠在壹起了……”這是數學家蘇為他已故的妻子蘇(松本)在100歲時寫的壹首詩。米子是壹位偉大的日本女性,也是最早獲得中國國籍的外國人之壹。蘇伴隨她走過了60年的風風雨雨,實現了世紀之交的動人告別。
在仙臺結婚
1924年春,蘇作為唯壹壹名來自中國的留學生,報考了位於仙臺的著名東北帝國大學數學系,並以第壹名的成績被錄取。帝國大學是日本知名大學。蘇每年都得第壹名,而且還有壹些研究項目在進行,所以他自然成了學校的名人。
這時,他特別註意到了學校裏的另壹個名人,松本美子。米子是帝國大學松本教授的女兒。她不僅相貌出眾,還精通插花、書法、茶道。她也喜歡音樂,尤其擅長古箏。壹次聚會後,蘇見到了。壹直很欣賞蘇,尤其是他的智慧和真誠讓她感動。後來兩個人經常壹整年都在壹起。
1927年,東北帝國理工大學數學系聘請研究生蘇擔任代數講師,這使他成為該校歷史上第壹位擔任講師的外國留學生。兩個人的關系在學校已經是公開的秘密,很多人祝福他們;然而,那些總是追求的人嫉妒,對說:“蘇是壹個來自中國的鄉巴佬,家裏很窮。況且,學習好的人,將來也不壹定成功。妳跟他在壹起不會有好日子過的。”但是米子不為所動。蘇受不了某些男生的敵視,他不想讓被別人糾纏。經過討論,他們決定盡快結婚。
的母親是壹位善良的日本主婦,她認為蘇可以托付壹生。松本教授雖然也很喜歡蘇,但認為他畢竟是中國人,出身卑微,所以壹直不贊成這門親事。在米子的堅持下,松本教授最終妥協了。1928年,其他國家的年輕人終於聚在壹起,在仙臺喜結連理。從此,松本美紀把丈夫的姓改成了Sumiko。
跟隨我丈夫去中國。
米子全心全意地成為了壹名家庭主婦。為了不影響蘇,她甚至放棄了古箏和書法等特長,只留下茶道和插花,因為這兩個愛好對蘇的身心都有好處。婚後壹年,也就是1929,米子生了壹個女孩。1931年初,蘇關於仿射微分幾何及相關方面的研究論文有41篇,出現在日本、美國、意大利的數學刊物上,成為日本乃至國際數學界的知名人物。松本家族都希望蘇留在日本工作,東北帝國大學也給他發了聘書。蘇有自己的苦衷。出國前,他認識了學長陳,回國後,在家鄉建起了壹流的數學系。如今,陳已提前結束學業回國,他的去留成了困擾他的壹個難題。
細心的米子早就發現,他整天唉聲嘆氣,根本不想茶飯。壹天晚飯後,從不抽煙的蘇抽著悶煙,問他有什麽心事。蘇把全部真相都告訴了。出於自私的原因,他不想留在日本。令他驚訝的是,米子聽到了他的計劃,並沒有阻止它。她反而鼓勵他說:“青,我支持妳的決定。首先,我愛妳,妳愛中國,所以我也愛中國。我支持妳回到我們都愛的地方,妳去哪裏我都跟著妳。”短短的幾句話,讓蘇特別感動:是個識大體的女人!在妻子蘇的支持下,獨自回到了杭州。浙大的條件遠比他想象的差。不僅聘書上寫明的月薪與燕京大學相差甚遠,而且因為學校經費短缺,雖然被評為副教授,但連續四個月壹分錢也沒拿到。幸虧我在上海兵工廠當工程師的哥哥及時幫助了我,否則蘇就只能靠典當為生了。為了養家糊口,蘇打算回日本。
風聲傳到了浙大校長邵培子的耳朵裏。這天晚上,這位天才教育家敲了蘇的門:“妳不能回去!妳是我們的寶貝……”在邵校長情急之下,這句話脫口而出。蘇簡直不敢相信自己的耳朵。“真的,絕對的,妳是我們的寶貝!”邵校長激動地說。就是這壹句話,神奇地打消了蘇回日本的打算:“好吧,我不走了。”幾天後,邵校長親自為蘇籌集了1200元,解決了他的燃眉之急。暑假的時候,有了些積蓄的蘇去日本接家人。
1937年7月7日,日本發動全面侵華戰爭。蘇、和在中國的生活才剛剛開始,他們的生活壹直波瀾起伏。今年“八·壹三事變”後,日本飛機狂轟濫炸上海和江浙壹帶,浙大環境十分危險。學校連夜開會討論,決定搬家。中午,蘇正在部裏收拾東西,這時壹名郵遞員送來了壹份加急電報。蘇打開來,在上面寫了短短的幾個字:“帝國大學堂決定再次聘請蘇回校擔任數學教授,待遇優厚。”蘇憤怒地對說,“妳侵略了我們的國家,還想讓我去?”他氣得臉色發白,決定不作任何回答。
幾天後,日本駐杭領事館的壹名官員找到了蘇的家。蘇正巧不在,那位官員以為是日本女人,就說:“作為壹個日本人,不知夫人願不願意來領事館嘗嘗她家鄉的美食?我們全心全意地等待著。”米子立即拒絕說:“自從我和蘇軍結婚後,我已經習慣了中國的生活和食物。”送信人不得不離開。
幾天後,有人來遊說蘇:“妳妻子是日本人,而妳是日本女婿。日本人不會對妳不好的。”蘇馬上問道,“妳的意思是,妳想讓我當叛徒?”這就像壹把利劍,讓對方無言以對。當這對夫婦和學校壹起做好搬家的壹切準備時,突然收到仙臺發來的緊急電報:松本教授病危!蘇把電報交給了。他和嶽父的關系很好,但因為涉及國家的問題,不能回去看望他老人家。他想讓米子單獨回仙臺看望他的父親。聽了他的話,低下頭想了想,然後說了壹句讓蘇震驚的話:“我不回去了。不管怎樣,我支持妳!永遠跟著妳!”
困境中的世紀告別
艱難的遷徙開始了。蘇挑著擔子,壹頭是書本和教案,壹頭是年幼的孩子。米子壹手拿著簡單的衣服,壹手牽著大壹點的孩子。因為路況不好,為了躲避日軍轟炸,又沒有交通工具,大部分時間都是這樣徒步。然而,更尷尬的是壹路上嚴酷的審訊。因為是日本人,又是敵人,每次經過檢查站,執勤的軍政人員總要反復審查和蘇壹家。蘇的解釋無濟於事。後來校長竺可楨愛才,得到戰區長官特批,才免了這壹遭。
經過2600多公裏的長途跋涉,浙大師生抵達貴州遵義附近的湄潭,搭建起臨時校舍。當時生活非常困難,蘇剛出生的兒子死於營養不良。手裏抱著兒子的屍體,米子非常難過,但這個日本女人的毅力使她沒有抱怨。那時,蘇是數學系的系主任,但他連壹件好衣服都沒有。他經常穿著打了補丁的衣服去講臺。當他在黑板上畫幾何圖形時,同學們指著他說:“妳看,蘇老師的衣服都是三角形、梯形、正方形,還有螺旋曲線!”美智子知道這件事。她覺得自己沒有盡到做妻子的責任,就把奶奶送給她的結婚紀念玉墜當了,給蘇加了壹件新衣服。蘇大吃壹驚:“妳怎麽能典當這麽貴重的東西來換我的衣服呢?趕緊贖回來!”米子甜甜壹笑:“我不想我老公受委屈。”學校安頓下來沒多久,趕上考試,做了答辯報告。壹天晚上,的壹個叫熊的學生匆匆來到蘇家。他怕第二天研討會的報告過不了官特的征詢。蘇不滿地說:“妳這麽臨時抱佛腳,怎麽可能有好工作?”熊的臉漲得通紅。米子聽到了聲音,趕緊穿上衣服閃開了。經過蘇的指點,熊回到宿舍忙了壹夜,論文終於在第二天通過了測試。熊來到美國,成為壹名著名的教授。40多年後,他回國看望蘇老,深情地說:“多虧了我先生的痛罵。”他當時也很感激米子的好意:“不然我真不知道怎麽走出那扇門!”
1982年,米子終於因為多年的過度勞累而臥床不起。蘇每天下午四點半趕到醫院,身邊有醫護人員細心護理。1986年5月,松本美子悄然離世,享年81。在她死前,她最大的願望就是讓蘇不要難過,而是好好活著。妻子去世後,蘇壹直把妻子的照片帶在身邊,意味深長地說:“我深深體會到‘活在我心裏’這句話。就好像我老婆還和我壹起在花園裏散步,壹起在講壇上講課,壹起參加會議……”2003年,百歲老人蘇在對亡妻的懷念中走完了生命的最後壹程。
5.現代著名數學家陳景潤。
陳景潤出生於福建省福州市閩侯鎮。他的父親,陳,是郵電局的壹名辦事員。
陳景潤到了上學年齡,父母給他找了家附近的小學,送他去讀書。在所有的科目中,他特別喜歡數學。只要他在代數和幾何的海洋裏遊泳,他就能忘記所有的煩惱。
陳景潤平時不愛說話,但是很勤奮,很好奇。他總是主動向老師提問或者借參考書。
壹天中午,上完最後壹節課,陳景潤走出教室,回家吃飯。他從書包裏拿出壹本剛從老師那裏借來的教課書,邊走邊看。書中的內容像電影壹樣壹閃而過,陳景潤像壹個饑餓的人撲在面包上,大口大口地吃著精神食糧。
他聚精會神地看書,不自覺地偏離了方向,向路邊的小樹走去。只聽得“哎喲”壹聲,他撞到了壹棵樹上。
抗日戰爭爆發之初,陳景潤剛上初中,中學的壹位數學老師從根本上改變了陳景潤的人生軌跡。這位老師是沈淵先生,曾經是清華大學航空系主任。有壹次,沈淵老師給學生講了壹道很難的數學題,叫哥德巴赫猜想,學生們嘰嘰喳喳。
最後沈淵老師補充:自然科學的女王是數學,數學的皇冠是數論,哥德巴赫猜想是皇冠上的明珠!
聽了這句話,陳景潤驚呆了:“哥德巴赫猜想,數學皇冠上的明珠,我能拿這顆明珠嗎?”
1973年2月,陳景潤關於(1+2)簡化證明的論文終於發表了!“陳定理”立即在數學界引起了轟動,專家們給予了他很高的評價。
委婉地告訴妳:
攀登科學高峰就像攀登珠穆朗瑪峰壹樣。要戰勝無數艱難險阻,懦夫和懶人是不可能享受到勝利的喜悅的。
6.天才數學家高斯
說起數學家中最著名的天才,那壹定是高斯。
關於高斯最流行的故事是“5050”。老師本來想用壹道難題讓全班安靜壹節課,沒想到小高斯只用了壹兩分鐘就說出了答案。他加了1,2,3...和100,99,98對,得到50個101,最後輕松算出1到100的和是5050。
妳知道嗎?妳知道嗎?小高斯三歲時就學會了計算。壹天,他看著他的父親計算傭人的工資。當他爸爸終於報出了許久的總額時,身邊傳來壹個細小的聲音,“爸爸!算錯了,應該是這樣的……”父親驚訝地又算了壹遍,錯了。盡管沒有人教他,小高斯還是靠自己的觀察學會了計算。
小高斯家裏很窮。冬天,他的父親總是讓他早點睡覺,以節省燃料。但是高斯非常喜歡讀書,總是隨身帶著壹個蘿蔔(壹種類似蘿蔔的植物)。他把中心掏空,塞到棉花卷裏當燈芯,用油脂點燃壹本書,鉆進被窩,直到累了。
高斯進步很快,很快,老師就沒什麽可教他的了。後來,高斯進了壹所高等學校,但數學老師看了他的作業後告訴他,以後不用上數學課了。
值得壹提的是,高斯不僅數學好,語文也很好。18歲的時候,他很擔心以後是繼續學習古典文學還是數學。這時,他解決了壹個困擾數學家兩千多年的難題,“尺子是正七邊形”,於是他決定繼續研究數學。
有個比喻很好。如果我們把18世紀的數學家想象成壹系列高山,那麽最後壹個令人肅然起敬的高峰就是高斯;如果把19世紀的數學家想象成河流,那麽他們的源頭就是高斯。
人們壹直把高斯的成功歸功於他的“天才”,但他自己說,“如果其他人像我壹樣深入而持續地思考數學真理,他們也會做出同樣的發現。”