世界上卓越的23位数学家-第2部分
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伦理道德规范森严的明代,不啻于石破天惊的举动。但徐光启此举并非出于宗教狂热,借西洋科技富国强兵才是他的根本动机。这一愿望是如此强烈,以至于没有什么能阻止他的决心和理想。不久,一个译介西洋科技的前无古人的创举就拉开了序幕。
1604年,徐光启走完了他科举旅程中的最后一站,中了进士,进翰林院为庶吉士。从此,他把平生痛恨的八股文一概扔到一边,而专门致力于有益致用的实学。徐光启是个学者型的官员,他以自己平日所学去救正时弊。针对明王朝政治、军事、经济的腐朽现状,他提出一系列改革方案。
这时候,利玛窦也从南京来到北京,从此徐光启和利玛窦可以更方便地交流和探讨。在政治上失意的徐光启将满腔报国之情寄托于科学技术的钻研。他向利玛窦学习天文、算学、历法、水利、地理等学科,无一不与国计民生关系密切。不仅要自己学习,徐光启还希望把西洋科学介绍到中国,让科技之花开遍神州。为了实现这一美好心愿,他向利玛窦提出翻译西洋书籍的要求。
他决定先从基础学科入手,首先翻译欧几里德的《几何原本》。《几何原本》是一本专门研究空间图形的形状、大小和位置及相互关系的书,在当时的欧洲一直受到科学家的赞誉,并被作为教科书使用。徐光启选译这本科学名著,显示了他学者的眼光。翻译由利玛窦口授,徐光启笔译。这项工作对徐光启来说,并不是一件简单的事。几何学对徐光启来说,是一门全新的学科,尤其是,一些学术名词的翻译,更增加了工作的难度。但徐光启对翻译工作充满澎湃的激情,他仅用了约一年多工夫,就以顽强的意志力译完了《几何原本》的前六卷。
——传世佳言——
文宜得气之先,造理之极,方足炳辉千古。
国无武备,为日久矣,一朝衅起,遂不可文。启才职事皆不宜兵戎之役,而义无坐视,以负国恩与师门之教。
继《几何原本》之后,徐光启翻译了《测量法义》,又与李之藻、熊元拔等人合译了《泰西水法》、《同文算指》。在他所编译的《大测》二卷中,首次向中国人介绍了平面三角、球面三角等概念。然而徐光启译介西洋科技的工作并非一帆风顺。阻力首先来自耶稣会传教士。耶稣会传教士来华的真正目的是传播天主教,介绍西洋学术只是传教的一种手段和诱饵,是用以打开中国大门的敲门砖。正因如此,他们向中国人传授科学知识决不是毫无保留地倾其所有。利玛窦了解到中国帝王看重历法,想通过天文历法书籍打通中国政府上层,而徐光启认为数学是其他自然科学的基础。在徐光启的一再坚持和敦促下,利玛窦才勉强答应先译《几何原本》一书。《几何原本》一共15卷,利玛窦与徐光启合译了6卷,徐光启很想全部译完,但利玛窦却借故一再推托,终于没能完成全书。徐光启无限感慨地说,这也是西洋人奇货可居啊!
此外,徐光启还认为,中国古代数学在解决实际问题的运算方法上并不比西方数学逊色,主张以西方数学的演绎推理补我国传统数学的不足,取人之长,补己之短,会通中西,将中国的传统文明与西方先进的文化融会贯通。不仅如此,徐光启还雄心勃勃地提出。“欲求超胜,必先会通”,在徐光启的宏图规划中,“会通”中西只是第一步,超胜西学才是他的宗旨所在。为了实现这一抱负,徐光启十分重视翻译和会通工作,信心十足地为超胜西学做准备。
崇祯五年(1632年)五月,徐光启以本官兼任东阁大学士,入阁参与机务,不久又加太子太保衔,进为文渊伺大学士。这时他已70多岁了,朝政为奸臣温体仁、周延儒等人把持,他只能办些琐杂的行政事务,自己虽有满腹经济之才,却不能有什么建树。第二年十月,72岁的徐光启因过度劳累而逝世。
第4章 笛卡儿
姓名:笛卡儿
出生地:法国图朗城
生卒年:1596…1650年
历史评价lishipingjia
数学中的转折点是笛卡儿的变数,有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要的了。
笛卡儿的父亲是布列塔尼地方议会的议员,同时也是地方法院的法官,笛卡儿在豪华的生活中无忧无虑地度过了童年。他幼年体弱多病,母亲病故后就一直由一位保姆照看。他对周围的事物充满了好奇,父亲见他颇有哲学家的气质,亲昵地称他为“小哲学家”。
父亲希望笛卡儿将来能够成为一名神学家,于是在笛卡儿八岁时,便将他送入拉弗莱什的耶酥会学校,接受古典教育。校方为照顾他的孱弱的身体,特许他可以不必受校规的约束,早晨不必到学校上课,可以在床上读书。因此,他从小养成了喜欢安静,善于思考的习惯。
1612年笛卡儿到普瓦捷大学攻读法学,四年后获博士学位。1616年笛卡儿结束学业后,便背离家庭的职业传统,开始探索人生之路。他投笔从戎,想借机游历欧洲,开阔眼界。
这期间有几次经历对他产生了重大的影响。一次,笛卡儿在街上散步,偶然间看到了一张数学题悬赏的启事。两天后,笛卡儿竟然把那个问题解答出来了,引起了著名学者皮克曼的注意。皮克曼向笛卡儿介绍了数学的最新发展,给了他许多有待研究的问题。
与皮克曼的交往,使笛卡儿对自己的数学和科学能力有了较充分的认识,他开始认真探寻是否存在一种类似于数学的、具有普遍使用性的方法,以期获取真正的知识。
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解析几何的诞生
1637年,笛卡儿发表了《几何学》,它确定了笛卡儿在数学史上的地位。
在《几何学》卷一中,他用平面上的一点到两条固定直线的距离来确定点的距离,用坐标来描述空间上的点。他进而创立了解析几何学,表明了几何问题不仅可以归结成为代数形式,而且可以通过代数变换来实现发现几何性质,证明几何性质。
在卷二中,笛卡儿用这种新方法解决帕普斯问题时,在平面上以一条直线为基线,为它规定一个起点,又选定与之相交的另一条直线,它们分别相当于x轴、原点、y轴,构成一个斜坐标系。那么该平面上任一点的位置都可以用(x,y)惟一地确定。帕普斯问题就化成了一个含两个未知数的二次不定方程。笛卡儿指出,方程的次数与坐标系的选择无关,因此可以根据方程的次数将曲线分类。
在卷三中,笛卡儿指出,方程可能有和它的次数一样多的根,还提出了著名的笛卡儿符号法则:方程正根的最多个数等于其系数变号的次数;其负根的最多个数(他称为假根)等于符号不变的次数。笛卡儿还改进了韦达创造的符号系统,用a,b,c,…表示已知量,用x,y,z,…表示未知量。
据说,笛卡儿曾在一个晚上做了三个奇特的梦。第一个梦是,笛卡儿被风暴吹到一个风力吹不到的地方;第二个梦是他得到了打开自然宝库的钥匙;第三个梦是他开辟了通向真正知识的道路。这三个奇特的梦增强了他创立新学说的信心。这一天是笛卡儿思想上的一个转折点,有些学者也把这一天定为解析几何的诞生日。
笛卡儿卵形线
然而长期的军旅生活使笛卡儿感到疲惫,他于1621年回国,时值法国内乱,于是他去荷兰、瑞士、意大利等地旅行。1625年返回巴黎,1628年移居荷兰。
在荷兰长达20多年的时间里,笛卡尔对哲学、数学、天文学、物理学、化学和生理学等领域进行了深入的研究,并通过数学家梅森神父与欧洲主要学者保持密切联系。他的主要著作几乎都是在荷兰完成的。
1628年,笛卡尔写出《指导哲理之原则》,1634年完成了以哥白尼学说为基础的《论世界》。书中总结了他在哲学、数学和许多自然科学问题上的一些看法。1637年,笛卡儿用法文写成三篇论文《折光学》、《气象学》和《几何学》,并为此写了一篇序言《科学中正确运用理性和追求真理的方法论》,哲学史上简称为《方法论》,6月8日在莱顿匿名出版。1641年出版了《形而上学的沉思》,1644年又出版了《哲学原理》等重要著作。
——传世佳言——
我思故我在。
所有的好书,读起来就像和过去世界上最杰出的人们的谈话。
我的努力求学没有得到别的好处,只不过是愈来愈发觉自己的无知。
1949年冬,笛卡儿应瑞典女王克里斯蒂安的邀请,来到了斯德哥尔摩,任宫廷哲学家,为瑞典女王授课。由于他身体孱弱,不能适应那里的气候,1650年初便患肺炎抱病不起,同年2月病逝。
第5章 费马
姓名:费马
出生地:法国南部
生卒年:1601…1665年
历史评价lishipingjia
皮埃尔·德·费马是法国律师和业余数学家。他在数学上的成就不比任何一位职业数学家差,其对数论最有兴趣,亦对现代微积分的建立有所贡献。
费马1601年8月17日出生于法国南部图卢兹附近的博蒙·德·洛马涅。他的父亲多米尼克·费马在当地开了一家大皮革商店,拥有相当丰厚的产业,使得费马从小生活在富裕舒适的环境中。
费马的父亲由于富有和经营有道,颇受人们尊敬,并因此获得了地方事务顾问的头衔,但费马小的时候并没有因为家境的富裕而产生多少优越感。费马的母亲名叫克拉莱·德·罗格,出身贵族。多米尼克的大富与罗格的大贵族构筑了费马极富贵的身价。
费马曲线
费马小时候受教于他的叔叔皮埃尔,受到了良好的启蒙教育,培养了他广泛的兴趣和爱好,对他的性格也产生了重要的影响。直到14岁时,费马才进入博蒙·德·洛马涅公学,毕业后先后在奥尔良大学和图卢兹大学学习法律。
17世纪的法国,男子最讲究的职业是当律师,因此,男子学习法律成为时髦,也使人敬羡。有趣的是,法国为那些有资产的而缺少资历的“准律师”尽快成为律师创造了很好的条件。1523年,佛朗期瓦一世组织成立了一个专门鬻卖官爵的机关,公开出售官职。这种官职鬻卖的社会现象一经产生,便应时代的需要而一发不可收拾,且弥留今日。
鬻卖官职,一方面迎合了那些富有者,使其获得官位从而提高社会地位,另一方面也使政府的财政状况得以好转。因此到了17世纪,除宫廷官和军官以外的任何官职都可以买卖了。直到今日,法院的书记官、公证人、传达人等职务,仍没有完全摆脱买卖性质。法国的买官特产,使许多中产阶级从中受惠,费马也不例外。费马尚没有大学毕业,便在博蒙·德·洛马涅买好了“律师”和“参议员”的职位。等到费马毕业返回家乡以后,他便很容易地当上了图卢兹议会的议员,时值1631年。
尽管费马从步入社会直到去世都没有失去官职,而且逐年得到提升,但是据记载,费马并没有什么政绩,应付官场的能力也极普通,更谈不上什么领导才能。不过,费马并未因此而中断升迁。在费马任了七年地方议会议员之后,升任了调查参议员,这个官职有权对行政当局进行调查和提出质疑。
1642年,有一位权威人士叫勃里斯亚斯,他是最高法院顾问。勃里斯亚斯推荐费马进入了最高刑事法庭和法国大理院主要法庭,这使得费马以后得到了更好的升迁机会。1646年,费马升任议会首席发言人,以后还当过天主教联盟的主席等职。费马的官场生涯没有什么突出政绩值得称道,不过费马从不利用职权向人们勒索、从不受贿、为人敦厚、公开廉明,赢得了人们的信任和称赞。
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对解析几何的贡献
1629年以前,费马便着手重写公元前三世纪古希腊几何学家阿波罗尼奥斯失传的《平面轨迹》一书。他用代数方法对阿波罗尼奥斯关于轨迹的一些失传的证明作了补充,对古希腊几何学,尤其是阿波罗尼奥斯圆锥曲线论进行了总结和整理,对曲线作了一般研究。并于1630年用拉丁文撰写了仅有八页的论文《平面与立体轨迹引论》。
《平面与立体轨迹引论》中道出了费马的发现。他指出:“两个未知量决定的—个方程式,对应着一条轨迹,可以描绘出一条直线或曲线。”费马的发现比笛卡儿发现解析几何的基本原理还早七年。费马在书中还对一般直线和圆的方程以及关于双曲线、椭圆、抛物线进行了讨论。
费马的婚姻使费马跻身于贵族的行列,费马娶了他的舅表妹露伊丝·德·罗格。原本就为母亲的贵族血统而感骄傲的费马,如今干脆在自己的姓名上加上了贵族姓氏的标志“de”。
费马生有三女二男,除了大女儿克拉莱出嫁之外,四个子女都使费马感到体面。两个女儿当上了牧师,次子当上了菲玛