今天我們來聊一個非常著名的數學家,他和阿基米德、牛頓高斯並稱為數學史四大天王。
他的名字叫歐拉,一生堪稱傳奇。拍一部電視劇80集都不用劇本虛構。
每年栽倒在數學上的人應該也無比地怨恨歐拉。因為f(x)、sin、cos、tg這些符號都是他發明的。
今天我就來鄭重其事地為大家科普一下這位非常傲嬌的數學家、物理學家、自然科學家、建築學家、經濟學家—萊昂哈德·歐拉。
萊昂哈德·歐拉雖然出生在一個牧師家庭,可他父親對數學有濃厚的興趣。特別喜歡給歐拉講數學故事。由此把歐拉帶上了數學這條不歸路。
而且歐拉的父親認識當時大名鼎鼎的數學家約翰伯努利。由此成為了伯努利的弟子。
伯努利家族大家應該都聽說過吧,三代人出了8位科學家。這個家族自稱研究數學就像酒鬼碰上了烈酒。
約翰伯努利則是伯努利家族成就、地位最高的三人之一。這就相當於什麼呢?中科院院長手把手教學帶你飛。
而且約翰伯努利的兩個兒子,也是著名數學家尼古拉、丹尼爾更是因此和歐拉相熟。
他們比歐拉大了十幾歲,歐拉少年,就已經是卓有成就的數學家。
三個數學界大佬手把手教學,不想成為大佬都難。
但是歐拉也是非常牛的,“天賦異稟”、“蘭心蕙質”、“天資聰穎”、“高世之智”、“八斗之才”,都不足以形容歐拉的蓋世神功。
人家9歲,就把牛頓的《自然哲學的數學原理》看完了。
歐拉也是一個特別傲嬌自負的人,從小的時候就表現的淋漓盡致。
有一天,他問數學老師:“天上一共有多少顆星星呀?”不知如何回答的老師只好說:“天上有多少顆星星不重要,只要記得那些星星是上帝鑲嵌進去的就好啦。”
於是歐拉傲嬌地說:“上帝是個窩囊廢,連星星都數不清楚!老師也是個笨蛋,竟然相信上帝!”說完這句話他立刻就被學校開除了……
13歲考入巴塞爾大學一開始是主修哲學和法律,後來覺得太容易了,太輕鬆了。一口氣又修了數學、神學、希伯來語以及希臘語。
課餘還研究音樂、物理、建築啥的。這他都覺得大學過的很閒。花了兩年時間就把六個專業學完了,然後畢業了......
順手考了一個碩士,可能是覺得碩士學習的內容太簡單了,歐拉完全提不起興趣,心想要不然就考個博士吧。然後碩士讀了一年了就成功考取了博士。
這些歐拉才心滿意足,覺得還是有點學習的價值,乖乖讀了3年。19歲就成功博士畢業了。博士畢業論文就是寫的物理論文。
為啥說歐拉自負傲嬌氣性大,因為他20歲的時候參加巴黎科學院獎金的爭奪,就拿了一個第二。
歐拉啥時候受過這樣的氣啊,心想雖然自己比賽的時候也是灑灑水,沒這麼認真。也不至於就第二吧。
當年拿第一的皮埃爾·布格 也是厲害人物,在多個領域有很高成就,被後世尊為“ 造船工程學之父 ”。
可惜他碰上的對手是歐拉。
歐拉很生氣,後果很憤怒,接下來12年,建築大賽的冠軍都被歐拉拿了。
到了33歲,歐拉才覺得氣消,不再參與比賽。我感覺每次參加比賽的時候,裁判肯定說:歐拉來了,冠軍就不用比了,接下來各位一起爭奪亞軍吧。歐拉,要不然你就直接拿著獎盃回家吧,省的耽誤功夫。
在歐拉19歲時候,著名數學家伯努利邀請他去俄國。(對,就是他老師約翰伯努利的兒子),歐拉說去就要當皇家科學院院長,然後伯努利就把生理學院長讓給他了。
歐拉20歲的時候才起身到俄國,因為他想申請巴塞爾大學物理系教授。
結果被老師無情拒絕了。你又不是物理專業出來的,物理學的好就想當教授嗎?
而且才19歲、19歲、19歲!!!!
27歲那年,他發明了一系列對人類影響深遠的符號——圓周率的符號π、函數符號f(x)、以及三角學符號sin、cos、tg等等都是他發明的。
歐拉憑一己之力,成功為中國數學教材貢獻了無數的知識點。讓中國學生在中考、高考的數學火海里苦苦掙扎。
然而,這只是人家做的一點點微薄貢獻。
禍害了小學生、中學生。大學生我就能放過嗎?
從初等幾何的歐拉線,多面體的歐拉定理,立體解析幾何的歐拉變換公式,四次方程的歐拉解法到數論中的歐拉函數,微分方程的歐拉方程,級數論的歐拉常數,變分學的歐拉方程,複變函數的歐拉公式都是他送給理科系大學生的禮物。
還有哥德巴赫猜想也是哥德巴赫寫信給歐拉時,提出的。現在流行的版本是歐拉記載下來的。
哥德巴赫寫給歐拉的信
歐拉在數學的勤奮還有天賦真的是前無古人。號稱科研就和生活一樣。可能在喝一杯水的時候,就立馬想處一個公式來了。
另外,他還順便創造了幾個全新的學科:
拓撲學、彈道學、分析力學,還自學成為了製圖學家。
全歐洲的天文學家正在討論該如何計算彗星的軌道,100多個專家苦苦嘗試卻毫無進展。
27歲的歐拉聽說了這件事之後,得瑟之心油然而生,為了顯擺自己的智商,他連續三天不吃不喝不睡,搞出了一套計算彗星軌道的方法。
然而天道好輪迴,天才也繳稅,由於連續三天沒閤眼,他的右眼勞累過度,瞎掉了...
不過他表示還可以再堅持一下,30歲的獨眼歐拉出版了震古爍今的鉅著《力學,或解析地敘述運動的理論》,提出了質點的概念。
還在速度與加速度問題上引入了矢量,一系列巨大成果,改變了人類發展的走向。
32歲時候,很久沒有跨界的他,心裡癢癢的,於是出版了一部音樂理論著作,順便發明了,空氣動力學和流體動力學。。
在59歲的時候,歐拉徹底瞎了,但是歐拉覺得好像解放了新世界。雖然看不清楚,沒有辦法計算,但是歐拉強悍的心算能力彌補了這一點。
歐拉的記憶力和心算能力是罕見的,他能夠複述年青時代筆記的內容。
而且老年時期還能清楚記得維吉爾的史詩《埃涅阿斯紀》,這本書有多厚呢,人民出版社翻譯的中文版共有300多頁。
歐拉可以清晰記得哪一句在哪一頁哪一段哪一行。
有一個例子足以說明他的本領,歐拉的兩個學生把一個複雜的收斂級數的17項加起來,算到第50位數字,兩人相差一個單位。
歐拉為了確定究竟誰對,用心算進行全部運算,最後把錯誤找了出來.歐拉在失明的17年中;還解決了使牛頓頭痛的月離問題和很多複雜的分析問題。
歐拉以驚人的記憶力還有能力解決了需要計算的難題。
寫東西更勤快了。還創立了分析力學和剛體力學
他喜歡拿自己的小孩做背板,然後在那裡計算。就和這幅圖一樣。
1771年,64歲的歐拉因為彼得堡的大火災殃及歐拉住宅,帶病而失明的64歲的歐拉被圍困在大火中。
雖然他被別人從火海中救了出來,但他的書房和大量研究成果全部化為灰燼了。
記憶力驚人的歐拉表示,燒掉了有什麼,我再重新寫出來不就好了。
他抓緊這最後的時刻,在一塊大黑板上疾書他發現的公式,然後口述其內容,由他的學生特別是大兒子A·歐拉(數學家和物理學家)筆錄。
然而即使歐拉奮戰了13年,依然才整理出來一小部分被燒燬的成果。
據統計他那不倦的一生,共寫下了886本書籍和論文,其中分析、代數、數論佔40%,幾何佔18%,物理和力學佔28%,天文學佔11%,彈道學、航海學、建築學等佔3%,彼得堡科學院為了整理他的著作,足足忙碌了四十七年。
以歐拉命名的公式與定理,足足有數十個。
1783年,歐拉為了慶祝他計算氣球上升定律的成功,請朋友們吃飯,那時天王星剛發現不久,歐拉就寫出了計算天王星軌道的要領。
他還和他的孫子逗笑,喝完茶後,突然疾病發作,菸斗從手中落下,口裡喃喃地說:"我死了",歐拉終於"停止了生命和計算"。
歐拉可以說用自己的一生,實踐了什麼叫開掛的人生。有天賦的人都這麼努力,那麼我們還有什麼理由懈怠自我呢?
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