18世纪数学界的中心人物——欧拉

温馨提示:

点击右上角关注,

翻阅历史文章可领取任祎老师亲自审核整理的超值高考资料!

18世纪数学界的中心人物——欧拉

莱昂哈德·欧拉

莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler,1707年4月15日-1783年9月18日),瑞士数学家和物理学家,近代数学先驱之一。1707年欧拉生于瑞士的巴塞尔,13岁时入读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获硕士学位。平均每年写出八百多页的论文,还写了大量的力学、分析学、几何学等课本,《无穷小分析引论》、《微分学原理》、《积分学原理》等都成为数学中的经典著作。欧拉对数学的研究如此广泛,因此在许多数学的分支中也可经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。1783年9月18日于俄国彼得堡去逝。

18世纪数学界的中心人物——欧拉

相比于牛顿,欧拉从小就表现出很高的数学天赋,是一位数学神童. 而且他的数学生涯恰好开始于牛顿去世的那一年,这对于欧拉这样一个天才人物而言,不可能再遇到一个更为有利的时代. 欧拉实际上支配了18世纪的数学,他是有史以来最多产的数学家. 他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文.据统计,他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文.在他去世后,人们整理出他的研究成果多达74卷.彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年.

18世纪数学界的中心人物——欧拉

彼得堡科学院

欧拉擅长写长篇学术论文,就像一个文思敏捷的作家给亲密的朋友写一封信那样容易. 在他生命的最后7年时间里,欧拉的双目完全失明,但尽管如此,他还是以惊人的毅力和速度产出了生平一半的著作.

18世纪数学界的中心人物——欧拉

九点圆

欧拉是18世纪数学界的中心人物.他是继牛顿之后最重要的数学家之一.在欧拉的工作中,数学紧密地和其他科学的应用、各种技术问题的应用,以及公众的生活联系在一起.他常常直接为解决力学、天文学、物理学、航海学、地理学、大地测量学、流体力学、弹道学、保险业和人口统计学等问题提供数学方法.欧拉的这种面向实际的研究风格,使得人们常说:应用是欧拉研究数学的原因.其实,欧拉对数学及其应用都十分爱好.作为一名数学家,欧拉把数学运用到整个物理领域中去.他总是先试图用数学形式表示物理问题,为解决物理问题而提出一种数学思想,并系统地发展和推广这一思想.

18世纪数学界的中心人物——欧拉

欧拉在数学研究中善于运用归纳法.他凭借观察、大胆猜测和巧妙的证明得出了许多重要的发现.但同时,他又告诫人们:“不要轻易地把观察所发现的和仅以归纳为旁证的一些性质信以为真.”欧拉的研究结果本质上是建立在严密的论证基础之上的.

18世纪数学界的中心人物——欧拉

一切赞誉对欧拉那无与伦比的数学才能来说似乎都不夸张. 法国物理学家阿拉戈曾感叹道:“欧拉进行计算看起来毫不费劲,就像人进行呼吸,像鹰在风中盘旋一样. ”就连大数学家拉普拉斯也说:“读读欧拉吧,他是我们一切人的老师!”而被誉为数学王子的高斯则说:“对于欧拉工作的研究,将仍旧是对于数学的不同范畴的最好的学校,并且没有别的可以替代他. ”

欧拉命名

欧拉公式、欧拉函数、欧拉定理、欧拉角、欧拉方程、欧拉线、欧拉圆、欧拉全集等。

据统计,欧拉一生平均每年发表八百页的学术论文,内容涵盖多个学术范畴。1911年,数学界系统地开始出版欧拉的著作,并定名为《欧拉全集》(Opera Omnia),迄今已上架者已有七十多卷,平均每卷厚达五百多页,重约四磅。预计《欧拉全集》全部出齐时约重三百磅。

主要事迹

欧拉的数学生涯开始于牛顿(Newton)去世的那一年。对于欧拉这样一个天才人物,不可能选择到一个更有利的时代了。解析几何(1637年问世)已经应用了90年,微积分大约50年,牛顿(Newton)万有引力定律这把物理天文学的钥匙,摆到数学界人们面前已40年。在这每一个领域之中,都已解决了大量孤立的问题,同时在各处做了进行统一的明显尝试。但是还没有像后来做的那样,对整个数学,纯粹数学和应用数学,进行任何有系统的研究。特别是笛卡儿(Descrates)、牛顿(Newton)和莱布尼茨(Leibniz)强有力的分析方法还没有像后来那样被充分运用,尤其在力学和几何学中更是如此。

18世纪数学界的中心人物——欧拉

那时代数学和三角学已在一个较低的水平上系统化并扩展了。特别是后者已经基本完善。在费马(Fermat)的丢番图分析和一般整数性质的领域里则不可能有任何这样的"暂时的完善"(甚至到现在也还没有)。但就在这方面,欧拉也证明了他确是个大师。事实上,欧拉多方面才华的最显著特点之一,就是在数学的两大分支--连续的和离散的数学中都具有同等的能力。

作为一个算法学家,欧拉从没有被任何人超越过。也许除了雅可比之外,也没有任何人接近过他的水平。算法学家是为解决各种专门问题设计算法的数学家。举个很简单的例子,我们可以假定(或证明)任何正实数都有实数平方根。但怎样才能算出这个根呢?已知的方法有很多,算法学家则要设计出切实可行的具体步骤来。再比如,在丢番图分析中,还有积分学里,当一个或多个变量被其他变量的函数进行巧妙的(常常是简单的)变换之前,问题往往不可能解决。算法学家就是自然地发现这种窍门的数学家。他们没有任何同一的程序可循,算法学家就像随口会作打油诗的人--是天生的,而不是造就的。

18世纪数学界的中心人物——欧拉

目前时尚轻视"小小算法学家"。然而,当一个真正伟大的算法学家像印度的罗摩奴阔一样不知从什么地方意外来临的时候,就是有经验的分析学者也会欢呼他是来自天国的恩赐:他那简直神奇的对表面无关公式的洞察力,会揭示出隐藏着的由一个领域导向另一个领域的线索。从而使分析学者得到为他们提供的弄清这些线索的新题目。算法学家是"公式主义者",他们为了公式本身的缘故而喜欢美观的形式。

欧拉与中国

欧拉在数论中证明过一个定理,如今叫中国剩余定理,也叫孙子定理,在孙子算经中有一个简单的特例,后由南宋数学家秦九韶给出了一般形式。后来欧拉、高斯分别重新发现了这个定理,并给出了证明。

欧拉的著作最初传入中国,可追溯到大约250年前,由俄国传教士带进来,并送给天主教的一个支派“耶稣会”在中国的机构,曾收藏在北京天主教北堂的图书馆里。然而,明、清年代中国数学已经日渐衰落,裹足不前,远远落后于欧洲。大约在乾隆年间传入中国的欧拉著作只能束之高阁,无人问津。19世纪中叶,在李善兰与英国传教士合译的《代微积拾级》,华蘅芳与美国传教士傅兰雅合译的《微积溯源》中都介绍了欧拉和他的工作。中国人开始知道这位数学大家了,欧拉也登上了晚清人编写的《畴人传》。清末民初,西方的先进数学被引进中国,大学里开设了“微积分”等课程,这才使得越来越多的中国人认识了欧拉,学习他的数学。

欧拉也是所有中国数学家和中国人的导师。这首先是因为每一个进入学校接受教育的人,都要学习他所创造的数学知识;这更是因为,他那苦难而光辉的一生给后世无限的启迪,教导人们如何做人,如何做学问,如何生存。遗憾的是,目前中国还没有一家图书馆引进《欧拉全集》。


分享到:


相關文章: