如果有正常视力,他会更伟大

有些人的平生可以用一句话来概括,而有些人的平生可以写一本书


不用眼睛,凭记忆验算了几十万页的稿纸。。。


他是18世纪数学界最杰出的人物之一,他不但为数学界作出贡献,更把整个数学推至物理的领域。


他是数学史上最多产的数学家,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、变分法等的课本,《无穷小分析引论》、《微分学原理》、《积分学原理》等都成为数学界中的经典著作。


他就是瑞士数学家莱昂哈德·欧拉


如果有正常视力,他会更伟大


少年天才



欧拉1707年4月15日生于瑞士巴塞尔,1783年9月18日卒于俄国圣彼得堡。他生于牧师家庭。


15岁在巴塞尔大学获学士学位,翌年得硕士学位。1727年,欧拉应圣彼得堡科学院的邀请到俄国。


1731年接替丹尼尔·伯努利成为物理教授。他以旺盛的精力投入研究,在俄国的14年中,他在分析学、数论和力学方面作了大量出色的工作。


1741年受普鲁士腓特烈大帝的邀请到柏林科学院工作,达25年之久。


在柏林期间他的研究内容更加广泛,涉及行星运动、刚体运动、热力学、弹道学、人口学,这些工作和他的数学研究相互推动。


欧拉这个时期在微分方程、曲面微分几何以及其他数学领域的研究都是开创性的,1766年他又回到了圣彼得堡。


欧拉是18世纪数学界最杰出的人物之一,他不但在数学上作出伟大贡献,而且把数学用到了几乎整个物理领域。


他又是一个多产作者。他写了大量的力学、分析学、几何学、变分法的课本,《无穷小分析引论》、 《微分学原理》 、《积分学原理》都成为数学中的经典著作。除了教科书外,他的全集有74卷。


18世纪中叶,欧拉和其他数学家在解决物理问题过程中,创立了微分方程这门学科。


值得提出的是,偏微分方程的纯数学研究的第一篇论文是欧拉写的《方程的积分法研究》 。欧拉还研究了函数用三角级数表示的方法和解微分方程的级数法等等。


如果有正常视力,他会更伟大

弹道学来自于欧拉的研究


欧拉引入了空间曲线的参数方程,给出了空间曲线曲率半径的解析表达式。1766年他出版了《关于曲面上曲线的研究》,建立了曲面理论


这篇著作是欧拉对微分几何最重要的贡献,是微分几何发展史上的一个里程碑。欧拉在分析学上的贡献不胜枚举。


如他引入了Γ函数和B函数,证明了椭圆积分的加法定理,最早引入了二重积分等等。


数论作为数学中一个独立分支的基础是由欧拉的一系列成果所奠定的。


他还解决了著名的组合问题:

柯尼斯堡七桥问题。在数学的许多分支中都常常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。


小时候他就特别喜欢数学,不满10岁就开始自学《代数学》。这本书连他的几位老师都没读过。可小欧拉却读得津津有味,遇到不懂的地方,就用笔作个记号,事后再向别人请教。


1720年,13岁的欧拉靠自己的努力考入了巴塞尔大学,得到当时最有名的数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指导。


这在当时是个奇迹,曾轰动了数学界,小欧拉是这所大学,也是整个瑞士大学校园里年龄最小的学生。


欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%。


彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了四十七年。


如果有正常视力,他会更伟大

欧拉恒等式


独眼巨人



在欧拉的生涯中,他的视力一直在恶化。


在1735年一次几乎致命的发热后的三年,他的右眼近乎失明,但他把这归咎于他为圣彼得堡科学院进行的辛苦的地图学工作。


视力在他在德国期间也持续恶化,以至于弗雷德里克把他誉为“独眼巨人”。欧拉的原本正常的左眼后来又遭受了白内障的困扰。


在他于1766年被查出有白内障的几个星期后,导致了他的近乎完全失明。即便如此,病痛似乎并未影响到欧拉的学术生产力,这大概归因于他的心算能力和超群的记忆力。


比如,欧拉可以从头到尾不犹豫地背诵维吉尔的史诗《埃涅阿斯纪》,并能指出他所背诵的那个版本的每一页的第一行和最后一行是什么。


在书记员的帮助下,欧拉在多个领域的研究其实变得更加高产了。在1775年,他平均每周就完成一篇数学论文。


难以置信的毅力



1725年约翰·伯努利的儿子丹尼尔·伯努利赴俄国,并向沙皇喀德林一世推荐了欧拉,这样,在1727年5月17日欧拉来到了彼得堡。


1733年,年仅26岁的欧拉担任了彼得堡科学院数学教授。


1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算慧星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了。


然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁。


1741年欧拉应普鲁士彼德烈大帝的邀请,到柏林担任科学院物理数学所所长。


直到1766年,后来在沙皇喀德林二世的诚恳敦聘下重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力衰退,最后完全失明。


不幸的事情接踵而来,1771年彼得堡的大火灾殃及欧拉住宅,带病而失明的64岁的欧拉被围困在大火中,虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为灰烬了。


沉重的打击,仍然没有使欧拉倒下,他发誓要把损失夺回来。


在他完全失明之前,还能朦胧地看见东西,他抓紧这最后的时刻,在一块大黑板上奋笔疾书他发现的公式,然后口述其内容,由他的学生特别是大儿子A·欧拉(数学家和物理学家)笔录。


欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算进行研究,直到逝世,竟达17年之久。


欧拉的记忆力和心算能力是罕见的,他能够复述年轻时代笔记的内容,心算并不限于简单的运算,高等数学一样可以用心算去完成。


有一个例子足以说明他心算的本领,有一次欧拉的两个学生算无穷级数求和,算到第17项时两人在小数点后第50位数字上发生争执,欧拉这时进行心算,迅速给出了正确答案。


欧拉在失明的17年中,还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题。


如果有正常视力,他会更伟大

瑞士法郎上的欧拉肖像


产出最多的数学家



欧拉是历史上最多产的数学家。瑞士自然科学基金会组织编写《欧拉全集》,计划出84卷,每卷都是4开本(一张报纸大小)。


如果按每本300页计算,欧拉从18岁开始每天得写1张半纸。然而这些只是遗存的作品,欧拉的手稿在1771年彼得堡大火中还丢失了一部分。


欧拉曾说他的遗稿大概够彼得堡科学院用20年。但实际上在他去世后的第80年,彼得堡科学院院报还在发表他的论著。


天才在于勤奋,欧拉就是这条真理的化身。很多科学家都很勤奋,而欧拉最为典型。


高斯曾说:要像欧拉那样做,我的眼睛也要瞎了。他失明后的十多年都是在完全看不见的情况下作研究。


如果有正常视力,他会更伟大

欧拉圆


停止计算



1783年9月18日下午,欧拉为了庆祝他计算气球上升定律的成功,请朋友们吃饭。


那时天王星刚发现不久,欧拉就写出了计算天王星轨道的要领,还和他的孙子逗笑,喝完茶后,突然疾病发作,烟斗从手中落下,口里喃喃地说:"我死了",欧拉终于"停止了生命和计算"。


今天,世界上很多领域的成果都来源于当年欧拉的研究。


世界三大数学家中,因为没有欧拉而被很多后辈替他鸣不平。所以,现在他和阿基米德,牛顿,高斯一起被认为是世界四大数学家。


没有人敢挑战上帝,如果有,那他一定是欧拉。

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