1、18世紀歐洲最偉大的數學家——拉格朗日
拉格朗日(1736—1813),法國著名的數學家、力學家、天文學家,變分法的開拓者和分析力學的奠基人。他曾獲得過18世紀“歐洲最大之希望、歐洲最偉大的數學家”的贊譽。
拉格朗日出生在意大利的都靈。由於是長子,父親壹心想讓他學習法律,然而,拉格朗日對法律毫無興趣,偏偏喜愛上文學。
直到16歲時,拉格朗日仍十分偏愛文學,對數學尚未產生興趣。16歲那年,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》,使他對牛頓產生了無限崇拜和敬仰之情,於是,他下決心要成為牛頓式的數學家。
在進入都靈皇家炮兵學院學習後,拉格朗日開始有計劃地自學數學。由於勤奮刻苦,他的進步很快,尚未畢業就擔任了該校的數學教學工作。20歲時就被正式聘任為該校的數學副教授。從這壹年起,拉格朗日開始研究“極大和極小”的問題。他采用的是純分析的方法。1758年8月,他把自己的研究方法寫信告訴了歐拉,歐拉對此給予了極高的評價。從此,兩位大師開始頻繁通信,就在這壹來壹往中,誕生了數學的壹個新的分支——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的通訊院士。接著,他又當選為該院的外國院士。
1762年,法國科學院懸賞征解有關月球何以自轉,以及自轉時總是以同壹面對著地球的難題。拉格朗日寫出壹篇出色的論文,成功地解決了這壹問題,並獲得了科學院的大獎。拉格朗日的名字因此傳遍了整個歐洲,引起世人的矚目。兩年之後,法國科學院又提出了木星的4個衛星和太陽之間的攝動問題的所謂“六體問題”。面對這壹難題,拉格朗日毫不畏懼,經過數個不眠之夜,他終於用近似解法找到了答案,從而再度獲獎。這次獲獎,使他贏得了世界性的聲譽。
1766年,拉格朗日接替歐拉擔任柏林科學院物理數學所所長。在擔任所長的20年中,拉格朗日發表了許多論文,並多次獲得法國科學院的大獎:1722年,其論文《論三體問題》獲獎;1773年,其論文《論月球的長期方程》再次獲獎;1779年,拉格朗日又因論文《由行星活動的試驗來研究彗星的攝動理論》而獲得雙倍獎金。
在柏林科學院工作期間,拉格朗日對代數、數論、微分方程、變分法和力學等方面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論方面。他的“用代數運算解壹般n次方程(n>4)是不能的”結論,可以說是伽羅華建立群論的基礎。
最值得壹提的是,拉格朗日完成了自牛頓以後最偉大的經典著作——《論不定分析》。此書是他歷經37個春秋用心血寫成的,出版時,他已50多歲。在這部著作中,拉格朗日把宇宙譜寫成由數字和方程組成的有節奏的旋律,把動力學發展到登峰造極的地步,並把固體力學和流體力學這兩個分支統壹起來。他利用變分原理,建立起了優美而和諧的力學體系,可以說,這是整個現代力學的基礎。偉大的科學家哈密頓把這本巨著譽為“科學詩篇”。
1813年4月10日,拉格朗日因病逝世,走完了他光輝燦爛的科學旅程。他那嚴謹的科學態度,精益求精的工作作風影響著每壹位科學家。而他的學術成果也為高斯、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,在此後100多年的時間裏,數學中的很多重大發現幾乎都與他的研究有關。
2、著名的女數學家索菲·科瓦列夫斯卡婭
索菲·科瓦列夫斯卡婭(1850~1891)是俄國人,她壹生獲得了很多“第壹”:她是歷史上第壹個獲得數學博士學位的女性,是第壹個獲得科學院院士稱號的女數學家,此外,她還是除了意大利外世界上第壹個擔任數學教授的婦女,她對數學做出了卓越的貢獻。
索菲·科瓦列夫斯卡婭從小就對數學懷有特殊的感情,並有著極大的好奇心和強烈的求知欲望。在她8歲的時候,全家搬到了波裏賓諾田莊。由於帶去的糊墻紙不夠用,父母就在她的房間裏用著名的數學家奧斯特洛格拉得斯基所著的微積分講義來裱糊墻壁。那時,索菲·科瓦列夫斯卡婭常常獨自坐在臥室的墻前,望著糊墻紙上奇妙的數字和神秘的符號出神,壹坐就是好幾個小時。後來,索菲·科瓦列夫斯卡婭在自傳中寫道:“我常常坐在那神秘的墻前,企圖解釋某些詞句,找出這些書頁的正確次序。通過反復閱讀,書頁上那些奇怪的公式,甚至有些文字的表述,都在我的腦海裏留下了深刻的印象,盡管當時我對它們還是壹竅不通。”
索菲·科瓦列夫斯卡婭的祖父和外祖父都是出色的數學家,這或許有助於形成她的數學天賦,但她的成功主要還是源於她不懈的努力。她在學習數學時,註意力總是非常集中,能很快理解和掌握老師所講的內容。有壹次,數學老師讓索菲·科瓦列夫斯卡婭重復上次課上所講的內容,索菲·科瓦列夫斯卡婭沒有按老師講的方法去講,而是換成了自己的思路方法。當她講完後,老師立即豎起大拇指誇她了不起。由此可見,索菲·科瓦列夫斯卡婭善於獨立思考問題,善於積極尋找自己的思路方法,使自己的思維不局限於某壹特定的方式,這對她日後的數學研究非常重要。
高中畢業之後,索菲·科瓦列夫斯卡婭想繼續學習高深的數學知識,但當時俄國有壹種普遍輕視婦女的風氣,婦女無權接受高等教育。對索菲·科瓦列夫斯卡婭來說,繼續深造只有出國求學了。索菲·科瓦列夫斯卡婭把想要出國求學的願望告訴家人,遭到了家人的強烈反對。為了爭取上大學的權利,索菲·科瓦列夫斯卡婭沖破了種種阻力,終於如願以償來到了德國的海德堡大學求學,在陌生的異國城市過起了緊張而簡樸的學習生活。
在海德堡大學求學的過程中,索菲·科瓦列夫斯卡婭為了取得更大的進步,到被譽為“現代分析之父”的數學大師魏爾斯特拉斯教授家中拜師求教。這位數學大師被索菲·科瓦列夫斯卡婭的誠懇態度打動,經過多次測試,滿意地收下了這位勤奮好學的女學生。在魏爾斯特拉斯的悉心指導下,索菲·科瓦列夫斯卡婭更加刻苦地鉆研數學。經過壹段時間的學習與實踐,索菲·科瓦列夫斯卡婭寫就了三篇重要的數學學術論文,不久,又成功地解決了困擾數學家們壹百多年的“數學水妖”問題,並因此獲得了著名的“鮑廷獎金”。
索菲·科瓦列夫斯卡婭壹生獲得了很多榮譽,為數學的發展做出了巨大貢獻,但她從沒有自滿過。不幸的是,她在壹次旅途中染上了風寒,由於沒能及時休息,以致臥床不起,不久便與世長辭,終年只有41歲。
3、馬其諾防線上的數學家
文森特·多布林是壹位年輕的法國士兵,在第二次世界大戰中英勇捐軀,但卻被譽為數學天才。這是因為他在馬其諾防線服役時,寫下了不朽的數學手稿。
多布林出生於德國的壹個猶太人家庭。當反猶浪潮席卷第三帝國時,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有史以來最年輕的數學博士,不久便擔當了整個巴黎地區同齡人的數學導師。那時他所進行的概率理論的研究項目,被認為是整個歐洲最前途無量的數學研究項目。他原本是壹個前途無量的數學家,但希特勒入侵法國,使得他的數學生涯於1940年悲劇性地中斷了。面對入侵的德國軍隊,多布林決心奮起抗爭,而不是茍且偷生,他參加了法國陸軍,成為壹名普通的士兵。
多布林隨身攜帶著他的研究論文和即將完成的定理上了前線,駐守馬其諾防線。在戰爭最初的幾個月中,上司特許他利用壹切空閑時間繼續數學研究。1940年夏,德軍粉碎了法軍的抵抗,多布林所在的步兵團也面臨著滅頂之災。當其他士兵紛紛後撤時,多布林自願與兩名戰友留下,抵抗即將到來的德軍。6月21日,當德軍馬上就要占領陣地時,多布林開槍自殺,寧死不當俘虜,年僅25歲。他弟弟克勞德回憶道:“幸運的是,多布林在德軍攻占陣地之前,焚燒了身上所有的研究論文,以免落入德軍之手。他不能容忍德國人剽竊他的思想。”
戰後,多布林的名字很快便被人們遺忘了。然而在他英勇捐軀半個世紀後,法國科學院的壹位官員偶然發現多布林早在1940年2月,就依據壹種可追溯到路易十四時期的密藏規則,將自己的研究成果悉心保存了起來。他用壹個信封把自己演繹數學理論的手稿密封,藏在了科學院的地下室中。按照密藏規則,該信封必須經過作者本人許可方能拆封,萬壹作者本人辭世,就必須在自收藏之日起100年後方能開啟。這樣,多布林的論文手稿要到2040年才能公之於眾。但在法國科學院院士和世界各國數學家多年的遊說下,其弟克勞德終於在2000年夏天,同意打破這壹陳規。
於是,多布林在阿登省作戰時所寫下的數學手稿,就此重見天日。這確立了這位年輕士兵作為現代數學界最重要的人物之壹和當代概率理論的創始人的地位。這在法國知識界引起了壹場轟動。法國科學院為此出了壹期特刊,刊載了多布林手稿的全文,“以示對天才的敬意”。
據法國傑出的數學歷史學家伯納德·布魯說,多布林的論文彌補了二戰前的《數學分析》和日本人20世紀50年代在概率理論方面的進展所留下的空白。多布林的研究涉及到應用數學最重要的壹個領域,他預見到那些易受無規律幹擾的事物的運動規律,例如粒子在諸如水這樣的流體中的運動等。
約爾教授是第壹個見到多布林手稿的人。他說;“我相信多布林知道,他在這場戰爭中將在劫難逃。妳會註意到,他盡可能少地留下書面的東西。他清楚地知道,他所從事的是那個時代最有前景的數學研究工作,但可惜來日無多,但他記下了自己所思索的尚未完全成形的數學方面的成果。”
克勞德說:“我與哥哥在壹間屋子中同住了20年,我了解他的夢想和誌向。盡管60年後他才被人們所承認,但依然使我感到高興。多布林是壹個認真而有天賦的人,他不允許任何事情使他分心,即便是上前線打仗也不能轉移他的註意力。雖然我對數學壹無所知,但我始終為我的哥哥驕傲和自豪!”作為壹位數學家,多布林無疑是位難得的天才人物,但作為壹名戰士,多布林僅僅是壹名戰士而已。多布林的遇難,是整個數學界的悲哀!歷史也許會說:數學家多布林,不應該出現在馬其諾防線!
4、數學家蘇步青的跨國絕戀
“人去瑤池竟渺然,空齋長夜思綿綿。壹生難得相依侶,百歲原無永聚筵……”這是數學家蘇步青在步入百歲之際,為他仙逝的妻子蘇(松本)米子寫的詩。米子是壹位偉大的日本女性,也是最先取得中國國籍的外籍人士之壹。蘇步青與她風風雨雨60載,成就了壹段感人至深的世紀絕戀。
在仙臺喜結連理
1924年春天,蘇步青作為唯壹壹個中國留學生報考了著名的仙臺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的大學,蘇步青年年拿第壹名,自己還有壹些研究課題在進行,自然成了學校的名人。
這時,他對學校的另壹位名人松本米子產生了壹種特別的關註。米子是帝國大學松本教授的女兒,她不僅相貌才華出眾,而且精通插花、書法與茶道,還愛好音樂,尤其是彈得壹手好古箏。在壹次晚會結束後,蘇步青與米子認識了。米子對蘇步青其實壹直是很仰慕的,他的睿智與赤誠尤其讓她感動。後來兩個人經常花前月下攜手而行。
1927年,東北帝國大學數學系聘請正在攻讀研究生的蘇步青擔任代數課講師,這使他成為該校歷史上第壹個兼任過講師的外國留學生。兩個人的戀情成了學校裏公開的秘密,不少人為他們祝福;而那些平素追求米子的人則懷有壹種嫉妒心理,對米子說:“蘇步青是個中國鄉巴佬,家裏很窮,再說學習好的人不壹定將來就會有出息。妳跟了他是不會有好日子過的。”但米子不為所動。蘇步青受不了壹些男生的敵意,他也不想讓米子再被別人糾纏,經過商量,他們決定盡快結婚。
米子的母親是壹位善良的日本家庭主婦,她認為蘇步青是壹個可以托付終身的人。松本教授雖然也很喜歡蘇步青,卻覺得他畢竟是中國人,出身又低微,所以對這段婚姻壹直很不贊同。在米子的堅持下,最終松本教授還是妥協了。1928年,這對異國青年終於走到了壹起,在仙臺市喜結連理。松本米子自此改從夫姓成為蘇米子。
追隨夫君到中國
米子全身心地當起了家庭主婦。為了不影響蘇步青,她甚至把自己的古箏、書法等特長都荒廢了,只留下了茶道和插花,因為這兩種愛好有益蘇步青的身體和精神。婚後壹年,即1929年,米子生了個女孩。1931年初蘇步青已有41 篇仿射微分幾何和有關方面的研究論文出現在日本、美國和意大利等國的數學刊物上,成了日本乃至國際數學界榜上有名的人物。松本壹家都希望蘇步青留在日本工作,東北帝國大學也向他發出聘書。蘇步青有自己的難處。出國之前,他曾與學長陳建功相約,學成歸國,在故鄉建設壹流的數學系。現在陳建功已先期學成回國,自己是去是留,成了困擾他心靈的難題。
細心的米子早就發現他整天唉聲嘆氣,茶飯不思。壹天吃過晚飯,從不吸煙的蘇步青在抽悶煙,米子便問他有什麽心事。蘇步青把心裏話和盤托出,他不想因壹己之私,留在東瀛。令他想不到的是,米子聽到了他的打算,並沒有阻止,反而鼓勵說:“青,我支持妳的決定。首先我是愛妳的,而妳是愛中國的,所以我也愛中國。我支持妳回到我們都愛的地方去,不論妳到哪我都會跟著妳的。”短短數語,使蘇步青格外感動:米子是壹個識大體的女人!有了妻子的支持,蘇步青壹人先回杭州。浙江大學的條件遠比他想象的差,不但聘書上寫明的月薪比燕京大學聘任他為教授的待遇相去甚遠,而且由於學校經費緊張,他雖然名為副教授,卻連續四個月沒有拿到壹分錢。幸虧還有在上海兵工廠當工程師的哥哥及時幫助,否則蘇步青就要靠當東西維持生計了。為了養家,蘇步青打算再回到日本去。
風聲傳到了浙大校長邵裴子耳中。這位惜才如命的教育家當夜就敲開了蘇步青的房門:“不能回去!妳是我們的寶貝……”邵校長情急之中,這話脫口而出。蘇步青不敢相信自己的耳朵。“真的,千真萬確,妳是我們的寶貝!”邵校長激動地說。就是這句話,神奇般地把蘇步青回日本的打算沖得煙消雲散:“好啦,我不走了。”幾天後,邵校長親自為蘇步青籌到1200塊大洋,解了他的燃眉之急。到放暑假時,有了點積蓄的蘇步青便到日本接來了家眷。
1937年7月7日,日本發動了全面侵華戰爭。蘇步青和米子在中國的生活才剛剛開始,就受到了波動。這年“八·壹三”事變後,日本飛機在上海和江浙壹帶狂轟濫炸,浙大的環境非常危險。校方連夜開會商議,決定搬遷。中午,蘇步青正在系裏收拾東西,突然壹個郵差送來壹份特急電報。蘇步青打開壹看,上寫短短幾個字:“帝國大學決定再次聘請蘇步青回校任數學教授,待遇從優。”蘇步青憤憤然道:“妳們侵略了我們的國家還想叫我去?” 他氣得臉色發白,決定不予任何回復。
幾天後,日本駐杭州領事館壹個官員找到蘇步青家裏。蘇步青剛好不在,那個官員以為米子是日本女子比較好拉攏,就說:“作為日本人,不知夫人是否願意來領事館內品嘗自己家鄉的飯菜?我們竭誠以待。”米子當即拒絕說:“我自嫁給蘇君,已過慣了中國人的生活,吃慣了中國人的飯菜。”來人只得離去。
過了幾天,又有人前來遊說蘇步青:“妳夫人是日本人,妳是日本女婿,日本人不會對妳不利的。”蘇步青當即反問道:“妳的意思,就是要我當漢奸?”這話像壹把利刃,讓對方無言以對。當夫婦倆做好隨校搬遷的壹切準備後,忽又收到壹封來自仙臺的特急電報:松本教授病危!蘇步青把電報遞給米子,他與嶽父的關系是很好的,但因牽涉到國家的問題他不能回去探望他老人家;他想讓米子獨自回仙臺看望父親。米子聽了他的話,低下頭略略思考了壹會兒,說出了讓蘇步青震驚的話:“我不回去。無論如何,我跟著妳!永遠跟著妳!”
患難中的世紀絕戀
艱難的遷徙開始了。蘇步青挑著擔子,壹頭裝著書籍和教案,壹頭放著年幼的孩子。米子壹手提著簡單的衣物,壹手牽著年紀稍長的孩子。因為路況不好,為了躲避日機轟炸,加上交通工具匱乏,大部分的時候他們就是這樣徒步前進。然而更加難堪的是沿途苛刻的盤查。由於米子是日本人,是敵國的人,每次經過哨卡,值班的軍政人員總要反復對米子和蘇步青壹家進行審查。蘇步青百般解釋也無濟於事,後來是校長竺可楨愛才,討得戰區長官的壹紙特別通行證,方才免去此苦。
浙大師生經過2600多公裏的長途跋涉,到達貴州遵義附近的湄潭,建立了臨時校舍。當時的生活十分困苦,蘇步青出世不久的兒子因營養不良夭折了。手捧著兒子的屍體,米子傷心不已,但日本婦女堅毅的品質讓她沒有發出壹句抱怨。當時蘇步青身為數學系主任,但連壹件完好的衣服也沒有,經常穿著壹身滿是補丁的衣服上講臺。當他在黑板上畫幾何圖形時,學生們對他指指點點:“看,蘇先生衣服上的三角形、梯形、正方形,樣樣俱全,還有螺旋曲線!”這事讓米子知道了,她覺得自己沒有盡到壹個妻子應盡的職責,於是就把外婆送給自己作結婚紀念的玉墜子當了,給蘇步青添了壹件新衣服。蘇步青驚訝不已:“妳怎麽能為了我的衣服,當掉那麽貴重的東西?快贖回來!”米子卻甜甜地笑了:“我不想讓我的丈夫受到任何委屈。”學校剛安頓好沒多久,就趕上考試、作答辯報告。壹天夜裏,壹個叫熊全治的學生匆匆來到蘇步青家,他是怕第二天研討班的報告過不了關特來請教的。蘇步青聽了不滿地說:“妳這麽臨時抱佛腳,還能有個好?”熊全治臉漲得通紅,米子聽到聲音,趕緊披了件衣服出來解圍。經過蘇步青指點,熊全治回到宿舍忙了壹個通宵,第二天論文總算過了關。熊全治後來到美國成了名教授,40多年後他回國探望蘇老,深情地說:“當年多虧先生壹頓痛罵。”他也異常感激那時米子的善良解圍:“否則我還真不知道怎麽邁出那個門呢!”
1982年,米子因長年積勞,終於臥床不起了。蘇步青每天下午4時30分就趕到醫院,隨侍左右,精心看護。1986年5月,松本米子靜靜地離開了人世,享年81歲。她臨死前最大的願望,就是要蘇步青不要傷心,要好好地活下去。夫人亡故後,蘇步青把夫人的照片時刻帶在身邊,意味深長地說:“我深深地體味著‘活在心中’這句話。就似我的妻子仍和我壹起在庭園裏散步,壹起在講壇上講課,壹起出席會議……”2003年,百歲老人蘇步青就是在對亡妻的這種懷念之中,走完了生命的最後壹段歷程。
5、現代著名數學家——陳景潤
陳景潤出生在福建省福州市的閩侯鎮,他的父親陳元俊是壹個郵電局的小職員。
陳景潤到了上學的年齡,父母給他找了壹所離家近的小學,送他去讀書。在所有的學科中,他特別喜歡數學,只要遨遊在代數、幾何的題海中,他就能夠忘卻所有的煩惱。
陳景潤平時少言寡語,但非常勤學好問,他總是主動向老師請教問題或借閱參考書。
壹個中午,最後壹節課下了,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兒借來的教學書,邊走邊看。書上的內容像電影壹樣壹幕幕地閃現,陳景潤就像壹個饑餓的人撲到面包上,大口大口地吞吃著精神的食糧。
他只顧專心致誌地看書,不知不覺偏離了方向,朝著路邊的小樹走去。只聽“哎喲”壹聲,他撞到了樹上。
抗日戰爭爆發初期,陳景潤剛剛升入初中,中學裏的壹位數學老師使陳景潤的人生之路發生了根本的改變。這位老師就是曾經任清華大學航空系主任的沈元老師。有壹次,沈元老師向學生講了個數學難題,叫“哥德巴赫猜想”,學生們“嘰嘰喳喳”地議論起來。
沈元老師最後又說了壹句話:自然科學的皇後是數學,數學的皇冠是數論,而哥德巴赫猜想則是皇冠上的壹顆明珠!
陳景潤聽了這句話後,內心不禁為之壹震:“哥德巴赫猜想、數學皇冠上的明珠,我能摘下這顆明珠嗎?”
1973年2月,陳景潤的關於(1+2)簡化證明的論文終於公開發表了!“陳氏定理”立即在世界數學界引起轟動,專家們給予他極高的評價。
輕輕地告訴妳:
攀登科學高峰,就像登山運動員攀登珠穆朗瑪峰壹樣,要克服無數艱難險阻,懦夫和懶漢是不可能享受到勝利的喜悅的。
6、天才的大數學家高斯
說起數學家中最出名的天才,那壹定是高斯。
關於高斯的故事,最廣為流傳的是“5050”。老師本來想用壹道難題,讓全班的同學安靜壹節課的時間,卻沒有想到小高斯只用了壹兩分鐘就說出了答案。他把1、2、3……分別和100、99、98結對子相加,就得到50個101,最後輕易就算出從1加到100的和是5050。
妳知道嗎?小高斯在三歲時,就已經學會計算了。有壹天他觀看父親在計算幫工們的工錢,當他父親念叨了半天總算報出總數時,身邊傳來微小的聲音,“爸爸!算錯了,應該是這樣……”父親驚異地再算壹次,果然是算錯了。雖然沒有人教過他,但小高斯靠平日的觀察,自己學會了計算。
小高斯家裏很窮,冬天,爸爸總是要他早早地上床睡覺,好節省燃油。可是高斯很喜歡看書,每次都帶著壹棵蕪菁(像蘿蔔的壹種植物)。他把中心挖空,塞進棉布卷當燈芯,淋上油脂點火看書,壹直到累了才鉆入被窩睡覺。
高斯的進步很快,不久之後,老師就沒什麽東西可以教他了。後來,高斯進了高壹級學校,可數學老師看了他的作業後,告訴他以後不必上數學課了。
值得壹提的是,高斯不光數學好,語文也非常棒,當他18歲時,為自己將來到底是繼續研究古典文學還是數學而苦惱,正在這時,他解決了壹個困擾數學家兩千多年之久的問題“尺規作正十七邊形”,於是,他決定繼續讀數學系。
有壹個比喻說得非常好。如果我們把18世紀的數學家想象為壹系列的高山峻嶺,那麽最後壹個令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果把19世紀的數學家想象為壹條條江河,那麽其源頭就是高斯。
人們壹直把高斯的成功歸功於他的“天才”,他自己卻說:“假如別人和我壹樣深刻和持續地思考數學真理,他們會作出同樣的發現。”