三星s6s7拍照对比:数学名人的故事

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数学名人的故事华罗庚,1910年11月12日出生于江苏金坛县,父亲以开杂货铺为生。他幼时爱动脑筋,因思考问题过于专心常被同伴们戏称为“罗呆子”。他进入金坛县立初中后,其数学才能被老师王维克发现,并尽心尽力予以培养。初中毕业后,华罗庚曾入上海中华职业学校就读,因拿不出学费而中途退学,故一生只有初中毕业文凭。                     

    此后,他开始顽强自学,每天达10个小时以上。他用5年时间学完了高中和大学低年级的全部数学课程。1928年,他不幸染上伤寒病,靠新婚妻子的照料得以挽回性命,却落下左腿残疾。20岁时,他以一篇论文轰动数学界,被清华大学请去工作。                     

    从1931年起,华罗庚在清华大学边工作边学习,用一年半时间学完了数学系全部课程。他自学了英、法、德文,在国外杂志上发表了三篇论文后,被破格任用为助教。1936年夏,华罗庚被保送到英国剑桥大学进修,两年中发表了十多篇论文,引起国际数学界赞赏。1938年,华罗庚访英回国,在西南联合大学任教授。在昆明郊外一间牛棚似的小阁楼里,他艰难地写出名著《堆垒素数论》。1946年3月,他应邀访问苏联,回国后不顾反动当局的限制,在昆明为青年作“访苏三月记”的报告。1946年9月,华罗庚应纽约普林斯顿大学邀请去美国讲学,并于1948年被美国伊利诺依大学聘为终身教授。不久,妻子带着三个儿子来到美国与其团聚。  
    1949年,华罗庚毅然放弃优裕生活携全家返回祖国。1950年3月,他到达北京,随后担任了清华大学数学系主任、中科院数学所所长等职。50年代,他在百花齐放、百家争鸣的学术空气下著述颇丰,还发现和培养了王元、陈景润等数学人才。1956年,他着手筹建中科院计算数学研究所。1958年,他担任中国科技大学副校长兼数学系主任。从1960年起,华罗庚开始在工农业生产中推广统筹法和优选法,足迹遍及27个省市自治区,创造了巨大的物质财富和经济效益。1978年3月,他被任命为中科院副院长并于翌年入党。 
    晚年的华罗庚不顾年老体衰,仍然奔波在建设第一线。他还多次应邀赴欧美及香港地区讲学,先后被法国南锡大学、美国伊利诺依大学、香港中文大学授予荣誉博士学位,还于1984年以全票当选为美国科学院外籍院士。1985年6月12日,他在日本东京作学术报告时,因心脏病突发不幸逝世,享年74岁。祖冲之(429~500)
中国南北朝时代南朝数学家、天文学家、物理学家。范阳遒(今河北涞水)人
祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里,从小就读了不少书,人家都称赞他是个博学的青年。他特别爱好研究数学,也喜欢研究天文历法,经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。
宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了。
我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度了。
公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。 祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。
尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。
祖冲之在科学发明上是个多面手,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。
祖冲之晚年的时候,掌握宋朝禁卫军的萧道成灭了宋朝。
杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。

他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年)。

杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面,他对筹算乘除捷算法进行总结和发展,有的还编成了歌决,如九归口决。 他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的"纵横图"及有关的构造方法,同时"垛积术"是杨辉继沈括"隙积术"后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类"中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类。

他非常重视数学教育的普及和发展,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的"习算纲目"是中国数学教育史上的重要文献。


刘徽(生于公元250年左右),是中国数学史上一个非常伟大的数学家,在世界数学史上,也占有杰出的地位.他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是我国最宝贵的数学遗产.

《九章算术》约成书于东汉之初,共有246个问题的解法.在许多方面:如解联立方程,分数四则运算,正负数运算,几何图形的体积面积计算等,都属于世界先进之列,但因解法比较原始,缺乏必要的证明,而刘徽则对此均作了补充证明.在这些证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献.他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根.在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法.在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法.他利用割圆术科学地求出了圆周率π=3.14的结果.刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作.

《海岛算经》一书中, 刘徽精心选编了九个测量问题,这些题目的创造性、复杂性和富有代表性,都在当时为西方所瞩目.

刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观.他是我国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人.

刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚.他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富.

在中国现代数学洪荒之地,有一位抱定“战士死在沙场幸甚”的开拓者,他就是华罗庚。华罗庚是中国解析数论、典型论、矩阵几何学、自守函数论与多个复变函数论等很多方面研究的创始人与奠基者,也是我国进入世界著名数学行列最杰出的代表者。他的研究成果被国际数学界命名为“华氏定理”、“布劳威尔—加当—华定理”、“华—王方法”、“华氏算子”、“华氏不等式”等。他一生为我们留下了两百多篇学术论文,10部专著,其中8部被国外翻译出版,有些已列入本世纪经典著作之列。他把数学方法创造性地应用于国民经济领域,筛选出了以改进工艺问题的数学方法为内容的“优选法”和处理生产和组织与管理问题为内容的“统筹法”。他是美国科学院历史上第一个当选为外籍院士的中国学者。他还当选为联邦德国巴伐利亚科学院院士;法国南锡大学、美国伊利诺斯大学与香港中文大学授予他荣誉博士学位。他的名字进入美国华盛顿斯密司—宋尼博物馆,被列为芝加哥科学技术博物馆中当今88个数学伟人之一。

新中国成立的消息传到美国,他喜泪沾裳。为了重建自己的家园。他毫不犹豫地放弃了美国伊利诺大学终身教授的职务,丢下了优厚的薪俸、汽车和洋房,怀着一腔热诚,携全家,登上一艘轮船于1950年春,回到了祖国的怀抱。 回国后,他在户口簿的文化程度一栏中填上了:“初中毕业”4个字。这对华罗庚来说是个难忘的字眼,而对别人来说又是个费解的事情。这究竟是怎么回事呢?还是让我们来看着他的成才道路吧。

1910年11月12日,华罗庚出生于江苏省金坛县的一个贫苦家庭。父亲开了一个小杂货店,惨淡经营,艰难谋生。华罗庚15岁那年,毕业于金坛县初中,后到上海中华职业学校读书。由于家庭贫寒,交不起饭费,只念了1年,就离开学校,失学了。

华罗庚从小聪明好学,念初中时,在数学课上就表现出了特殊的才华。一天王维克老师给全班出了一道数学题,这是一道出自《孙子算经》的题目:“今朝有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”王老师在读这道题时,读得很慢,声音抑扬顿挫。读完题目后,王老师把目光扫向全班同学,一张张紧张思索的面孔,一道道疑惑不解的目光尽在王老师的视野之内。突然,一个学生站起来,说:“这物品是23个。”这是个熟悉的声音,这声音把同学们从思索和疑惑中唤醒过来。大家用惊异的目光看着他。这个最先说出答案的同学就是少年华罗庚。华罗庚在解这道题时是这样想的:从“七七数之剩二”开始,就是说,七数余二,那么七的倍数再加二定是这个数,不防设这个数是7×3+2=23。再对23进行检验:23被3除,余2;23被5除余3,因此,23符合题目条件。正是由于华罗庚从小勤奋好学,王维克老师加倍看重他的聪明与才华。华罗庚在学校时给王老师留下了很深的印象。

就在华罗庚18岁那年,王维克老师当上了金坛县中学的校长。王校长爱惜人才,把华罗庚请到学校当会计兼做事务工作。从此,华罗庚更忙起来了。他回忆这段时间的经历时说:“除了学校繁重的事务外,早晚还要帮助母亲料理小店的事务。每天晚上大约8点钟才能回家。清理小店的帐目之后,才能钻研数学,常常到深夜。”这就是说,即使在繁忙的事务之后,华罗庚也不忘学习数学,因此,他的数学水平也在不断提高。

华罗庚19岁那年,一个偶然的机会,他借了一本杂志,名叫《学艺》,在这本杂志的第7卷10号上刊登了一篇由苏家驹教授撰写的文章《代数的五次方程式之解法》,引起了华罗庚的浓厚兴趣。通过阅读与思考,华罗庚发现文章中存在着根本性的错误。于是他问王校长,“能不能写文章批评苏教授文章中的错误?”华罗庚的提问得到了王校长的肯定回答:“当然可以,就是圣人,也有错误,有什么不能批评的!”王校长是意大利诗人但丁名著《神曲》的译者。他的一席话给华罗庚以很大的鼓励。于是华罗庚写了一篇逻辑严谨、说理充分的文章,经王校长过目与修改后,寄给了上海的《科学》杂志。文章于1930年发表了。文章一发表,就引起了当时不少人的重视。当时清华大学数学系主任熊庆来教授看到了这篇文章。而且得知这篇文章的作者是一位仅有初中毕业文凭的金坛县初中的青年人,更感到震惊。他看出了华罗庚的才华,马上写信到金坛中学,请华罗庚到清华大学工作。华罗庚接到信后,再三考虑:一方面,他想起在此之前曾因王校长让他在金坛县初中教补习班,由于有人向上告状说王校长任用一个不合格的教员(一个初中毕业生怎么能有资格教初中),王校长不得不辞去校长职位,而且自己也不再教书;另一方面,由于自己家境贫寒,连去北京的路费都有困难,于是回信婉言谢绝了熊教授的邀请。熊教授接到华罗庚的回信后,这位求贤若渴的“伯乐”又写信去催。信中说:如果你不来,我将亲自去金坛拜访你。华罗庚又一次收到熊教授的来信,从中得知其邀请的真切与诚意,觉得自己实在不能辜负熊教授的好意,只好由父亲出面借了路费,应邀到了清华大学。 在清华大学,华罗庚当上了一名助理员。主要职务是管理数学系的图书、收发公文、代领文具、绘制图表等。这样,他可以利用工作之余读书、听课。由于熊教授的安排与指导,华罗庚学业进步很快,学习也更加刻苦,常常自学到深夜。他只用一年半的时间就修完了大学课程,用4个月的时间自学了英语,并能达到读英语数学文献的水平。另外,他还自修了德文,特别是他听了研究生课程后,数学修养有了很大的提高,并不断取得了新的成果。他写的3篇论文,先后在国外数学杂志上发表,清华大学的教师对他不得不刮目相看。不久,在清华大学的教授会议上决定让他这位只有初中学历的人任清华大学的教师。可见,华罗庚的成才主要是由于他自己努力奋斗的结果。华罗庚在给中学生谈学习数学时说过:“不怕困难、刻苦学习,是我学好数学最主要的经验。”他还说:“我不轻视容易的问题,今天练习了容易的,明天碰到较难的也就容易了。我也不怕难的问题,我时刻准备着在必要时把一个问题算到底。我相信,只要辛勤劳动,没有克服不了的困难、没有攻不破的堡垒。”华罗庚就是这样刻苦学习,才从一个只有初中学历的青年,自学成为一名大学教师的。 1936年熊庆来教授又推荐华罗庚到英国剑桥大学留学。1938年华罗庚回到日本铁蹄下灾难深重的祖国,由熊庆来教授推荐当上了昆明西南联大教授,当时的他年仅28岁。在西南联大期间,华罗庚的生活是清苦的。他们一家住在昆明郊区的一个小村子中的两间小厢楼里,厢楼下是猪栏、牛圈,卫生环境可想而知。华罗庚在回忆这段生活时说:“晚上一灯如豆。所谓灯,乃是一个破香烟罐,放上一个油盏,摘些破棉花做灯芯。为了节省菜油,芯子捻得小小的。晚上牛蹭痒,擦得地动山摇,危楼欲倒!”华罗庚虽然居住在这样的厢楼中,过着艰难的生活,但他还是勤奋努力,不断地耕耘,用3年时间写出了一部数学手稿,名为《堆垒素数论》,华罗庚写完《堆垒素数论》后,自然打算出版成书。于是他又把中文稿译成英文稿,并把中文稿寄到当时的“中央研究院”,但是,中央研究院不但未能给予出版,还把手稿弄丢了。这对华罗庚是一个莫大的打击,3年的心血,付之东流,怎么不使他心疼呢!后来,华罗庚把手头的一份《堆垒素数论》英文稿寄到当时苏联的维诺格拉托夫院士那里,终于由苏联把英文稿译成俄文稿出版了。这本书出版后,引起了世界数学界的震动。新中国成立后《堆垒素数论》(俄文版)又被译成中文,在自己的祖国出版了。像《堆垒素数论》先在别国出版,后在国内出版,在世界出版史上也属于罕见的现象。

华罗庚一共上过9年学,只有一张初中毕业文凭,却成了蜚声中外杰出的数学家。华罗庚的一生是勤奋好学的一生,是自学成才的典范。他的格言“天才在于积累,聪明在于勤奋”披露了这一成功的秘诀。他提出的“树老易空,人老易松,科学之道,戒之以空,戒之以松”的箴言是值得后人永志不忘的。这位开拓中国现代数学研究的巨人,逝世前的遗愿竟是“甚盼尸体能对革命有用,俟墙可作人梯,跨沟可作人桥。”

陈景润(1933.5~1996.3)是中国现代数学家。1933年5月22日生于福建省福州市。1953年毕业于厦门大学数学系。由于他对塔里问题的一个结果作了改进,受到华罗庚的重视,被调到中国科学院数学研究所工作,先任实习研究员、助理研究员,再越级提升为研究员,并当选为中国科学院数学物理学部委员。

陈景润是世界著名解析数论学家之一,他在50年代即对高斯圆内格点问题、球内格点问题、塔里问题与华林问题的以往结果,作出了重要改进。60年代后,他又对筛法及其有关重要问题,进行广泛深入的研究。

1966年屈居于六平方米小屋的陈景润,借一盏昏暗的煤油灯,伏在床板上,用一支笔,耗去了几麻袋的草稿纸,居然攻克了世界著名数学难题“哥德巴赫猜想”中的(1+2),创造了距摘取这颗数论皇冠上的明珠(1 + 1)只是一步之遥的辉煌。他证明了“每个大偶数都是一个素数及一个不超过两个素数的乘积之和”,使他在哥德巴赫猜想的研究上居世界领先地位。这一结果国际上誉为“陈氏定理”,受到广泛征引。这项工作还使他与王元、潘承洞在1978年共同获得中国自然科学奖一等奖。他研究哥德巴赫猜想和其他数论问题的成就,至今,仍然在世界上遥遥领先。世界级的数学大师、美国学者阿 ·威尔(AWeil)曾这样称赞他:“陈景润的每一项工作,都好像是在喜马拉雅山山巅上行走。” 陈景润于1978年和1982年两次收到国际数学家大会请他作45分钟报告的邀请。这是中国人的自豪和骄傲。他所取得的成绩,他所赢得的殊荣,为千千万万的知识分子树起了一面不凋的旗帜,辉映三山五岳,召唤着亿万的青少年奋发向前。陈景润共发表学术论文70余篇。
邓小平:中国有一千个陈景润就了不得

这曾是一个举世震惊的奇迹:屈居于六平方米小屋的陈景润,借一盏昏暗的煤油灯,伏在床板上,用一支笔,耗去了几麻袋的草稿纸,居然攻克了世界著名数学难题“哥德巴赫猜想”中的(1+2),创造了距摘取这颗数论皇冠上的明珠(1+1)只是一步之遥的辉煌,被国际数学界誉为“陈氏定理”。

他开拓了数论研究中一个崭新的时代。他那瘦弱的身影,几乎凝聚了全世界所有数学家关注倾慕的目光。自负的日本人,对有着五千年文明史的中国,称道两位数学奇才:一位是祖冲之,一位便是陈景润。他们由衷地在这两位中华俊杰面前顶礼膜拜。

1975年,正值“文革”动乱之际,邓小平同志一度主持中央日常工作。他力排众议,以挽狂澜于既倒的扭转乾坤之势,重整山河。在“高天滚滚寒流急”的日子里,这位伟人犀利深邃的目光,同样没有忘记给处于逆境之中的陈景润投去深情的一瞥。面对着恶毒攻击陈景润等科学家“走白专道路”的一派胡言,邓小平拍案而起,斥责:“什么白专道路,总比占着茅坑不拉屎强!”当他了解到陈景润顽强拼搏的传奇式经历和出类拔萃的业绩后,无限感慨地说:像陈景润这样的“世界上公认有水平的”科学家,“中国有一千个就了不得”。

陈景润,由新中国培养起来的第一代数学家,堪称时代的楷模,世纪的丰碑。这位数学巨星,尽管已经去世一年多了,然而,他研究哥德巴赫猜想和其他数论问题的成就,至今,仍然在世界上遥遥领先。世界级的数学大师、美国学者阿·威尔(AWeil)曾这样称赞他:“陈景润的每一项工作,都好像是在喜马拉雅山山巅上行走。”陈景润于1978年和1982年两次收到国际数学家大会请他作45分钟报告的邀请。这是中国人的自豪和骄傲。他所取得的成绩,他所赢得的殊荣,为千千万万的知识分子树起了一面不凋的旗帜,辉映三山五岳,召唤着亿万的青少年奋发向前。 一个人便是一个世界,一个人便是一页历史。陈景润是旷世奇才,然而,沿着他的足迹,我们却可以清晰地倾听到时代前进的脚步声,可以鲜活地领略到岁月风雨的凉热,可以敏感地品味到人生奋斗的艰难和壮美。倘若说,人生是一部教科书,那么,陈景润的一生,便是足以让世世代代皆可细细揣摩、咀嚼、吮吸以至于奉为典范的一部长卷,一部宏篇巨著。

苏步青

贫寒出身的老数学家

复旦大学名誉校长、中国数学会名誉理事长、中国科学院院士的苏步青(1902.9.23—)是一位德高望重的老数学家。他除了当民盟中央参议委员会主任之外,也是中国第七、八届全国政协副主席。

他出生在浙江省平阳县腾蛟区带溪乡的一个农民家庭,他父母生了13个子女,他是次子。童年就要帮助家人割草、喂猪、放牛。由于家庭贫穷,六岁未能上学。他每天放牛路过私塾,就偷偷跑到窗口去偷看偷听老师教书。后来父亲看到他这么爱念书,在他9岁时全家吃杂粮,省下大米,借了几块钱,挑了一担米,带他到离家100里的平阳县唯一的一所小学当插班生。

他认识了一些字后,就自己找书看,读《三国演义》、《水浒传》,甚至谈狐说鬼小孩子不容易懂的《聊斋志异》也被他翻阅了一二十遍。

振作读书发奋图强

平阳县的语言有一个奇特的现象:在苏步青的乡下人们是讲闽南话,两三百年前,闽南漳州泉州南安有一批人为了避倭乱移民到那一带,因此在浙南闽北交界地区有一些人是讲温软闽南话,而在县城里的人是讲音量大而发音怪的温州话,这两种语言的差距就像意大利语和俄罗斯语。开始苏步青从穷山沟里来到县城,就像刘姥姥进大观园事事感到新奇,整天玩耍无心读书,再加上语言隔阂,结果期末考试,是全班32人中最后一名。

第二年,离他家乡10多里的水头镇,办起了一所中心小学,他的父亲把他转到那儿上课,老师讲书是用闽南话,苏步青上课是听得懂。可是由于家穷被老师看不起,有一次在作文时,苏步青认真的写了一篇文情并茂的文章,老师却说他抄袭,后来问明老师仍不公正的批个“差”的分数,这损害了小苏步青的自尊心,以后他不听课,并尽情玩耍,当然这学年他又是考最后一名。 第三年来了一个新的叫陈玉峰的老师,发现了他的问题,就劝告他应该人穷志不穷,努力读书好好向上,不然浪费了农民爸爸的血汗钱,辜负了父母对他读书识字的期望,以后目不识丁怎能改变贫苦的命运?

苏步青看到陈老师对他有爱心及勉励,决定收敛贪玩的心,决定振作发奋图强,不要让陈老师失望。除了读课本之外,他也读了一些古典小说,并且开始读《东周列国志》,有些字不懂,他步行几十里山路,向人借《康熙字典》。放假,他就回家放牛,在牛背上他就背诵《千家诗》、《唐诗三百首》,他的记忆力特好,过了不久,他就能把杜甫、李白的诗背诵如流。这学年结束,他考得第一。以后求学,每次考试都是第一名。 13岁那年春天,小学毕业,距离暑假考中学有半年的时间,就把《左传》从头到尾熟读。1914年,他以优秀成绩,考进了温州的浙江省第十中学。最初他立志读完《资治通鉴》,将来当一名历史学家。可是在初中二时学校新聘了一位从日本留学回来的杨老师,他觉得积弱的中国靠古老的历史和文学是救不了的,只能以科学才能救中国,因此这想法影响苏步青。

“苏步青,我觉得你的历史和文学都学得挺好,可是我觉得你在学数学方面会有发展前途,今后应该多钻研数学,少看历史和诗词的书。”杨老师借给他看科学杂志,鼓励他学科学。 于是苏步青的读书兴趣逐渐由文学转到理科,特别是对数学很有兴趣。他为了证明著名的欧几里得几何的一个定理:“任意三角形内角之和等于180°”,废寝忘食的找到二十个不同方法的证明,后来写成了一篇论文,送到浙江省的一个学生作业展览会上展览。

中学的校长洪彦远毕业于东京高等师范学校,是中国最早去日本学习数学的二人之一。他兼教平面几何,听到杨老师讲他班上15岁的苏步青勤奋好学的事,对他关注起来,常在同学自修时过来看苏步青的作业本,每看一道题,就露出一丝笑容,有时频频点头。洪校长对几何教得极好,非常欣赏苏步青的解法。有一天,洪校长把他叫到办公室,问了他一些学习及家庭情况之后,便觉得这孺子可教,而且可能是未来的国家栋梁,便对他说:“我要调离学校,到教育部去工作。你毕业后可以到日本去学习,我一定帮助你。”

少年负笈赴东瀛

对于洪校长的鼓励及器重,苏步青很是感激,这使他更勤奋的读书及钻研数学。当年中国教育是实施中学四年制,苏步青以第一名的优异成绩毕业。

17岁时中学毕业了,他想起了洪校长的嘱咐,便写信给在教育部工作的洪彦远,表示想出国留学,可是却没有钱,想请他资助。过了不久,洪彦远就汇了200银元给他,并且勉励他为国争光。苏步青捧着白花花的巨款,激动地滚下热泪,洪校长的钱是“及时雨”,这是改变他一生的转折点。

1919年7月的一个秋天,苏步青乘日本海轮,从上海驶往日本。洪校长寄了临别赠言几句话:“天下兴亡,匹夫有责,要为中华富强而奋发读书。”后来他回忆往事写了《外滩夜归》的诗句:“渡头轻雨洒平沙,十里梧桐绿万家。犹记当时停泊处,少年负笈梦荣华。”

他说1919年时中国是列强所任意宰割、任意瓜分的半封建半殖民地。英、美、法、日、意、德大小列强等国皆在中国有租借地,在上海的外滩公园就挂着“华人与狗不得入内”的牌子,在黄浦江上停泊的是英国、美国、日本等国家的军舰。而他到日本去每次都从黄浦江进出,每逢冬天都看见南京路上有冻死的人,他坐在日本的海轮上想:“我们自己还不会造船,有一天我们自己能造轮船就好了!”

到日本后,他先去东京的东亚日语补习学校学习了一个月,后由熟人介绍住进一个日本家庭。他向房东大娘学日本文时,不仅早上和她一起去菜市场买菜,练习日语会话,并且晚上听她读报、讲故事,自己预习功课,准备投考东京高等工业学校。很快的他便掌握了初级的日本语言的能力了。

在异国为中国人争气

1920年2月,东京高等工业学校举行招生考试,考生应该在3小时内做完24道题。而苏步青只用1小时就全部解决了。接着是口试,看看学生口头解答问题的能力,他都能应付自如。结果他以第一名的成绩考入日本东京高等工业学校电机系。当时许多中国人要进入校应花一年半到二年半去学日文和补习一些入学考试的科目,而苏步青却创下以3个月时间的准备就进入的新纪录。由于成绩优异,他拿到三次奖学金。

他在名牌大学毕业之后又决定报考日本东北帝国大学数学系,该系招收9名学生,报考的却有90名之多,考试结果,中国留学生只有他一个人被录取,他的“微积分”和“解析几何”都得了一百分,是考生中的第一名。 他初进东北大学,有一次老师让他们用一个下午的时间做题目。老师留下题目就走了,他最初自以为了不起,一个人坐在没人敢坐的第一排。两个钟头,老师回来,首先看他的作业,一边看—边摇头:“什么东西?这根本不是数学。”这时他才恍然大悟,以前在工科大学学的数学是不严格的,不符合现代数学的精神。

他除了上课外,大部分时间是在图书馆里。读到三年级时,由于国内发生江浙战争,公费中断,生活无着。数学系系主任林鹤一每月从他的薪水取出40元给苏步青,并开玩笑说:“等你发了财还我。”后来又让他管理图书兼校对《东北数学杂志》。苏步青还卖报及送牛奶。 1931年获日本理学博士

林鹤一还介绍他到一位医科教授的家为其儿子补习数学。最后他还让出自己教的一门课让苏步青教,这在当时一些歧视中国人的教授中是一件荒谬的举动,在教授会审议时遇到反对,可是由于林鹤一的坚持,终于获得通过。当时日本报章曾登载此事并慨叹:“非帝国之臣民,却当了帝国大学的讲师。”

他在大学三年级时,在日本科学院院士然原松三郎辅导下,用英文写出第一篇代数的论文。论文发表在《日本学士院纪事》上,为中国人争光。

接着他进入大学的研究院深造,他的导师是曾留学德国的 田忠彦教授(Tadahiko Kubota)。这位教授是日本著名的微分几何学家,在他指导之下的4年,他连续发表了30多篇论文。结果在1931年得日本理学博士学位。

他的老师是怎样训练他呢?老师对他要求严格,每周要他汇报学习情况,存在什么问题,对这些问题有什么想法。这就使他能独立思考,及学会解决问题。

有一次他遇到一个难题,他解不出来,就去问 田老师。老师不直接给他答案,要他去看一本巨著沙尔门·菲德拉的《解析几何》,这书有三巨册共2000页。开始时苏步青觉得老师不肯给自己教导,心中有些不愉快,可是不得不去啃这书,两年后,他读完这本书,问题解决了,而他的基础踏实?/ca> 苏步青  
1919年,17岁的苏步青买了一张去日本的船票,余170元钱要维持3个月的生活,实在很艰难。他每天只能吃两餐饭,无钱请日语老师,只好拜房东大娘为师。最后他用流利的日语回答了主考官的提问,以第一名的成绩进入名牌学校——东京高等工业学校电机系。1924年,他又以第一名的成绩考入日本东北帝国大学数学系,师从著名几何学家洼田忠彦教授。1927年,大学毕业后,他又在课余卖报、送牛奶、当杂志校对和家庭老师,用所挣得的钱做学费,免试升入该校研究生院做研究生。并以坚强的意志,刻苦攻读,接连发表了41篇仿射微分几何和射影微分几何方面的研究论文,开辟了微分几何研究的新领域,被数学界称作“东方国度上升起的灿烂的数学明星”。1931年3月,他以优异的成绩荣获该校理学博士学位,成了继陈建功之后获得本学位的第二个外国人。此后,国内外的聘书像雪片似的飞来,苏步青一一谢绝。因为两年前陈建功获理学博士位时,曾约苏步青到条件较差的浙大去。苏步青说:“你先去,我毕业后再来。让我们花上20年时间,把浙大数学系办成世界第一流的数学系……”这兴许就是苏步青在全国高校院系调整时不愿离开浙大的情缘。 

走上工作岗位后,苏步青在科研和教学上取得了令世人叹服的光辉业绩,除做研究生时发现的四次(三阶)代数锥面,被学术界誉称为“苏锥面”外,后在“射影曲线论”、“射影曲面论”、“高维射影空间共轭网理论”、“一般空间微分几何学”和“计算几何”等方面都取得世界同行公认的成就,特别在著名的戈德序列中的第二个伴随二次曲面被国内外同行称为“苏的二次曲面”。他还证明了闭拉普拉斯序列和构造(T4),被世界学术界誉称为“苏(步青)链”。因此,德国著名数学家布拉须凯称苏步青是“东方第一个几何学家”,欧美、日本的数学家称他和同事们为“浙大学派”。的确,自1931年到1952年间,苏步青培养了近100名学生,在国内10多所著名高校中任正副系主任的就有25位,有5人被选为中国科学院院士,连解放后培养的3名院士,共有8名院士学生。在复旦数学研究所,苏步青更有谷超豪、胡和生和李大潜高足,形成了三代四位院士共事的罕见可喜现象。
中国共产党的优秀党员,杰出的数学家、教育家,著名的社会活动家,中国人民政治协商会议第七、八届全国委员会副主席,中国民主同盟中央委员会名誉主席,中国科学院院士苏步青同志,因病于2003年3月17日在上海逝世,享年101岁。

苏步青同志1902年9月出生在浙江省平阳县的一个偏僻山村。他从小喜欢数学,1919年8月以优异成绩考入日本东京高等工业学校,1927年3月入日本东北帝国大学研究院,1931年3月毕业并获理学博士学位。同年4月回国,先后任浙江大学数学系副教授、教授和数学系主任。1935年参与发起成立中国数学会,被推为《中国数学学报》主编。1948年9月任浙江大学训导长,国民政府中央研究院院士兼学术委员会常委。1949年5月杭州解放后,任浙江大学数学系教授、浙江大学教务长,并主持了筹建中国科学院数学研究所的工作。1952年全国高等院校院系调整后,任复旦大学数学系教授并兼任复旦大学教务长。1956年任复旦大学副校长,开始筹建复旦大学数学研究所,后任所长。1960年3月任中国数学会副理事长。1978年4月任复旦大学校长,1983年2月任复旦大学名誉校长。 
他的主要研究领域为微分几何学。 

早期对仿射微分几何学和射影微分几何学作出了突出贡献。他建立了独到的方法,用几何构图来表现曲线和曲面的不变量和协变图形,取得了丰富的成果,如仿射曲面论中的锥面、射影曲线的一般的协变理论、射影曲面论中的Q1伴随曲面、主切曲线属于一个线性丛的曲面、射影极小曲面和闭拉普拉斯序列等方面的研究,得到了国际上的高度评价。 

四、五十年代开始研究一般空间微分几何学,特别是一般面积度量的二次变分的计算和 K展空间。 

60年代又研究高维空间共轭网理论,获得系统而深入的成果。 

70年卡尔.弗里德里希.高斯(Carl Friedrich Gauß,1777.4.30~1855.2.23),德国数学家
出生于德国布伦兹维克的一个贫苦家庭。父亲格尔恰尔德·迪德里赫先后当过护堤工、泥瓦匠和园丁,第一个妻子和他生活了10多年后因病去世,没有为他留下孩子。迪德里赫后来娶了罗捷雅,第二年他们的孩子高斯出生了,这是他们唯一的孩子。父亲对高斯要求极为严厉,甚至有些过分,常常喜欢凭自己的经验为年幼的高斯规划人生。高斯尊重他的父亲,并且秉承了其父诚实、谨慎的性格。1806年迪德里赫逝世,此时高斯已经做出了许多划时代的成就。

在成长过程中,幼年的高斯主要是力于母亲和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠,30岁那年死于肺结核,留下了两个孩子:高斯的母亲罗捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧,为人热情而又聪明能干投身于纺织贸易颇有成就。他发现姐姐的儿子聪明伶利,因此他就把一部分精力花在这位小天才身上,用生动活泼的方式开发高斯的智力。若干年后,已成年并成就显赫的高斯回想起舅舅为他所做的一切,深感对他成才之重要,他想到舅舅多产的思想,不无伤感地说,舅舅去世使“我们失去了一位天才”。正是由于弗利德里希慧眼识英才,经常劝导姐夫让孩子向学者方面发展,才使得高斯没有成为园丁或者泥瓦匠。

在数学史上,很少有人象高斯一样很幸运地有一位鼎力支持他成才的母亲。罗捷雅直到34岁才出嫁,生下高斯时已有35岁了。他性格坚强、聪明贤慧、富有幽默感。高斯一生下来,就对一切现象和事物十分好奇,而且决心弄个水落石出,这已经超出了一个孩子能被许可的范围。当丈夫为此训斥孩子时,他总是支持高斯,坚决反对顽固的丈夫想把儿子变得跟他一样无知。

罗捷雅真诚地希望儿子能干出一番伟大的事业,对高斯的才华极为珍视。然而,他也不敢轻易地让儿子投入当时尚不能养家糊口的数学研究中。在高斯19岁那年,尽管他已做出了许多伟大的数学成就,但她仍向数学界的朋友W.波尔约(W.Bolyai,非欧几何创立者之一J.波尔约之父)问道:高斯将来会有出息吗?W.波尔约说她的儿子将是“欧洲最伟大的数学家”,为此她激动得热泪盈眶。

7岁那年,高斯第一次上学了。头两年没有什么特殊的事情。1787年高斯10岁,他进入了学习数学的班次,这是一个首次创办的班,孩子们在这之前都没有听说过算术这么一门课程。数学教师是布特纳(Buttner),他对高斯的成长也起了一定作用。

在全世界广为流传的一则故事说,高斯最出名的故事就是他十岁时,小学老师出了一道算术难题:“计算1+2+3…+100=?” 。这可难为初学算术的学生,但是高斯却在几秒后将答案解了出来,他利用算术级数(等差级数)的对称性,然后就像求得一般算术级数和的过程一样,把数目一对对的凑在一起:1+100,2+ 99,3+98,……49+52,50+51 而这样的组合有50组,所以答案很快的就可以求出是: 101×50=5050。不过,这很可能是一个不真实的传说。据对高斯素有研究的著名数学史家E·T·贝尔(E.T.Bell)考证,布特纳当时给孩子们出的是一道更难的加法题:81297+81495+81693+…+100899。

当然,这也是一个等差数列的求和问题(公差为198,项数为100)。当布特纳刚一写完时,高斯也算完并把写有答案的小石板交了上去。E·T·贝尔写道,高斯晚年经常喜欢向人们谈论这件事,说当时只有他写的答案是正确的,而其他的孩子们都错了。高斯没有明确地讲过,他是用什么方法那么快就解决了这个问题。数学史家们倾向于认为,高斯当时已掌握了等差数列求和的方法。一位年仅10岁的孩子,能独立发现这一数学方法实属很不平常。贝尔根据高斯本人晚年的说法而叙述的史实,应该是比较可信的。而且,这更能反映高斯从小就注意把握更本质的数学方法这一特点。

高斯的计算能力,更主要地是高斯独到的数学方法、非同一般的创造力,使布特纳对他刮目相看。他特意从汉堡买了最好的算术书送给高斯,说:“你已经超过了我,我没有什么东西可以教你了。”接着,高斯与布特纳的助手巴特尔斯(J.M.Bartels)建立了真诚的友谊,直到巴特尔斯逝世。他们一起学习,互相帮助,高斯由此开始了真正的数学研究。

1788年,11岁的高斯进入了文科学校,他在新的学校里,所有的功课都极好,特别是古典文学、数学尤为突出。经过巴特尔斯等人的引荐,布伦兹维克公爵召见了14岁的高斯。这位朴实、聪明但家境贫寒的孩子赢得了公爵的同情,公爵慷慨地提出愿意作高斯的资助人,让他继续学习。

布伦兹维克公爵在高斯的成才过程中起了举足轻重的作用。不仅如此,这种作用实际上反映了欧洲近代科学发展的一种模式,表明在科学研究社会化以前,私人的资助是科学发展的重要推动因素之一。高斯正处于私人资助科学研究与科学研究社会化的转变时期。

1792年,高斯进入布伦兹维克的卡罗琳学院继续学习。1795年,公爵又为他支付各种费用,送他入德国著名的哥丁根大学,这样就使得高斯得以按照自己的理想,勤奋地学习和开始进行创造性的研究。1799年,高斯完成了博士论文,回到家乡布伦兹维克,正当他为自己的前途、生计担忧而病倒时----虽然他的博士论文顺利通过了,已被授予博士学位,同时获得了讲师职位,但他没有能成功地吸引学生,因此只能回老家,又是公爵伸手救援他。公爵为高斯付诸了长篇博士论文的印刷费用,送给他一幢公寓,又为他印刷了《算术研究》,使该书得以在1801年问世;还负担了高斯的所有生活费用。所有这一切,令高斯十分感动。他在博士论文和《算术研究》中,写下了情真意切的献词:“献给大公”,“你的仁慈,将我从所有烦恼中解放出来,使我能从事这种独特的研究”。 代以来,苏步青又注意把微分几何运用于工程中的几何外型设计,在中国开创了新的研究方向——计算几何。  有史记载的第一位女数学家--希帕蒂娅
 古希腊是数学的故乡。古希腊人为数学的进步耗费了大量心血甚至生命,做出了卓越的贡献。这个文明古国哺育了许多数学家,象泰勒斯、毕达哥拉斯、欧几里德、阿波罗尼斯、阿基米德、托勒玫、海伦、丢番图等。希帕蒂娅(Hypatia)——这位有史以来的第一位女数学家也诞生在这里。
  1 乱世才女公元前47年,罗马统治者凯撒大帝指使纵火焚毁了停泊在亚历山大的埃及舰队,大火延及该城,殃及图书馆,代表着希腊文明的大量藏书和五十万份手稿付之一炬。基督教兴起以后,出于愚昧迷信和宗教狂热,基督教的领袖们排斥异教的学问,尤其鄙视数学、天文和物理学,基督徒是不许“沾染希腊学术这个脏东西的”。公元325年,罗马皇帝康斯坦丁以用宗教为统治工具,逐渐把数学、哲学、教育等都置于宗教的控制之下。此后,基督徒摧毁希腊文化的行径变得有恃无恐、变本加厉。有人甚至说:“数学家应该被野兽撕碎或者活埋。”希帕蒂娜就诞生在这样一个科学开始衰退、黑暗即将降临的时代。
  公元370年希帕蒂娅出生在亚历山大城的一个知识分子家庭。父亲赛翁(Theon)是有名的数学家和天文学家,在著名的亚历山大博物院教学和研究,那是一个专门传授和研讨高深学问的场所。一些有名的学者和数学家常到她家做客,在他们的影响下,希帕蒂娅对数学充满了兴趣和热情。她开始从父辈那里学习数学知识。赛翁也不遗余力地培养这个极有天赋的女儿。10岁左右,她已掌握了相当丰富的算术和几何知识。利用这些知识,她懂得了如何利用金字塔的影长去测量其高度。这一举动,倍受父亲及其好友的赞赏,因而也就进一步增加了希帕蒂娅学习数学的兴趣,她开始阅读数学大家的专著。17岁时,她参加了全城之诺悻论的辩论,一针见血地指出芝诺的错误所在:芝诺的推理包含了一个不切实际的假定,他限制了赛跑的时间。这次辩论,使希帕蒂娅仅名声大震,几乎所有的亚里山大城人都知道她是一个非凡的女子,不仅容貌美丽,而且聪明好学。20岁以前,她几乎读完了当时所有数学家的名著,包括欧几里德的《几何原本》、阿波罗尼斯的《圆锥曲线论》、阿基米德的《论球和圆柱》、丢番图的《算术》等。为了进一步扩大自己的知识领域,公元390年的一天,希帕蒂娅来到了著名的希腊城市——雅典。她在小普鲁塔克当院长的学院里进一步学习数学、历史和哲学。她对数学的精通,尤其是对欧几里德几何的精辟见解,令雅典的学者钦佩不已,大家都把这位二十出头的姑娘当作了不起的数学家。一些英俊少年不由得对她产生爱慕之情,求婚者络绎不绝。但希帕蒂姬认为,她要干一番大事业,不想让爱情过早地进人自己的生活。因此,她拒绝了所有的求爱者。此后,她又到意大利访问,结识了当地的一些学者,并与之探讨有关问题。大约公元395年回到家乡。这时的希帕蒂娅已经是一位相当成熟的数学家和哲学家了。
  2 执着痴情希帕蒂娅从海外归来后,便成为亚历山大博物院里的教师,主讲数学和哲学,有时也讲授天文学和力学。在传徒授业之余,她还进行了广泛地科学研究,有力地推动了数学、天文、物理等学科的发展。
  希帕蒂娅在亚历山大积极传播普罗提诺和扬布里柯的新柏拉图主义哲学。新柏拉图主义将柏拉图的学说、亚里士多德的学说及新毕达哥拉斯主义综合在一起,核心内容是由普罗提诺首创的关于存在物的统一与等级结构学说。希帕蒂娅的哲学兴趣比较倾向于研究学术与科学问题,而较少追求神秘性和排他性,强调哲学与科学,尤其是哲学与数学的结合。尽管此时基督教逐渐渗人博物院,宗教徒的活动也多了起来,她仍崇尚自由、民主,反对宗教束缚和专制。来自欧洲、亚洲、非洲的许多青年聚到亚历山大,拜她为师,学生们都非常喜欢听她讲课,说她不仅学识渊博而且循循善诱,讲话如行云流水,引人人胜。几年后,希帕蒂娅便成为亚历山大最引人注目的学者了。虽然当时的基督教与科学的对立日益明显,希帕蒂娅的声望还是吸引了一些基督教徒成为其学生。其中最著名的是来自西兰尼的西奈修斯,他后来成为托勒玫城的主教,他向希帕蒂娅请教学问的信件至今尚存,信中问及如何制作星盘(一种借助投影原理制作的反映星空的天文仪器)和滴漏(古代计时工具)及液体比重计。他热情赞扬希帕蒂娅,说她不仅是一位老师,而且像一位慈爱的母亲和善解人意的姐姐。

  
  希帕蒂娅与某些基督徒的友好关系并没有改善教会对她的态度。恰恰相反,教会为自己的教徒被一个不信教的科学家吸引过去而恼火,攻击她为“异教徒”。尽管希帕蒂娅发现自己已处于十分危险境地,但她相信邪不压正,仍然执着地追求着科学的进步。希帕蒂娅太热衷于自己的事业了,她把所有的爱都投人到学生身上及科学研究上,以至很少考虑个人问题,而终身未婚。
  希帕蒂娅时代离《几何原本》成书已经六百多年了,由于当时没有印刷术,这本著作抄来抄去,出现了不少错误。希帕蒂娅同父亲一起,搜集了能够找到的各种版本,通过认真修订、润色、加工及其大量评注,一个新的《几何原本》问世了。它更加适合读者阅读,因而立即受到广泛欢迎,以至成为当今各种文字的《几何原本》的始祖。
  希帕蒂娅曾独立写了一本《丢番图(算术>评注》,书中有她自己的不少新见解,并补充了一些新问题,有的评注写得很长,足以看作是一篇论文。希帕蒂娅还评注了阿波罗尼斯的《圆锥曲线论》,并在此基础上写出适于教学的普及读本。希帕蒂娅对圆锥曲线很人迷,写过好几篇研究圆锥曲线的论文。此外,希帕蒂娅还研究过托勒玫的著作,与父亲合写了《天文学大成评注》,独立写了《天文准则》等。这在当时是多么了不起的贡献啊!为了使读者了解更深刻,请看以下事实并作以比较。在15世纪中叶,象巴黎大学、牛津大学等著名大学的学生所学的数学内容极少,几何仅限于《几何原本》的前两卷,考试只限于第一卷,一般学生只能掌握第一卷的前4个命题。算术水平更低,一般大学生只会做加减法和乘法,而不会用除法计算。
  3 流芳百世公元412年,来自耶路撒冷的西瑞尔当上了亚历山大的大主教,这是一个狂热的基督徒。他在全城系统地推行所谓反对“异教”和“邪说”的计划,新柏拉图主义也在“邪说”之例,这对希帕蒂娅是极为不利的。但是希帕蒂妞从不向基督教示弱,拒绝放弃她的哲学主张,坚持宣传科学,提倡思想自由。对那些找麻烦的基督徒,希帕蒂娅毫不退让,常把他们驳得哑口无言。但这不是一个崇尚一理性的社会。那些狂热的基督徒并不指望“说服”这位数学家和哲学家,只想有朝一日拔掉这颗眼中钉。一场有计划、有预谋的暗杀活动正在酝酿之中。
  公元415年3月的一天,希帕蒂娅象往常一样,乘着其漂亮的马车到博物院讲学。行至凯撒瑞姆教堂旁边,一伙暴徒立刻冲过去,拦住马车。他们把她从马车中拉下来,迅速拖进教堂。希帕蒂娅意识到,他们要对自己下毒手了,但她毫不畏惧,高声怒斥他们的无耻行为。灭绝人性的暴徒剥得她一丝不挂,然后用锐利的蚌壳割她的皮肉,直割得她全身血肉模糊,奄奄一息,暴徒们仍不罢手,又砍去她的手脚,将她那颤抖的四肢投人到熊熊烈火之中……。一颗数学明星就这样陨落了。处于垂死状态的希腊数学,现在终于断气了。
  希帕蒂娅虽已故去一千五百多年了,但她的科学精神鼓舞了一代又一代的学子,尤其是一些女数学家。有迹象表明,当代女数学博士的人数在不断增加。本世纪30年代以来的40年中,美国数学博士只有7%是女性。1969-1972年间,这一数字为7.3%。1972-1974年再上升为9.11%,而在1974-1975年度1022个数学博士中有103个女性。1975年,美国国家科学院第一次有一名妇女进人,她就是罗宾逊(Julia Robinson)。她在解决希尔伯特第10个问题的过程中作出了关键性的贡献。1976年,在《美国数学月刊》上刊登了一篇《数学与性别》的文章,探讨了女数学家很少的原因,结论是:①在中小学生中男女学生对数学的喜爱程度不同;②教师和家长的态度是不鼓励女孩子学数学的;③数学仍然是排挤妇女的筛子;④大学数学教授中,妇女只占1.6%。
  希帕蒂娅在数学上的光辉成就,仍将鼓舞广大妇女向数学高峰不断挺进,将有越来越多的女数学家涌现出来。

 罗巴切夫斯基创立非欧几何的艰难历程1893年,在喀山大学树立起世界上第一个数学家的塑像。这位数学家就是俄国的伟大学者、非欧几何的创始人之一罗巴切夫期基(H.N.JIoqaheBCKNN,1792-1856)。非欧几何是人类认识史上一个富有创造性的伟大成果,它的创立,不仅带来了近百年来数学的巨大进步,而且对现代物理学、天文学以及人类时空观念的变革都产生了深远的影响。可是,这一重要的数学发现在罗巴切夫斯基提出后相当长的段时间内,不但没能赢得社会的承认和赞美,反而遭到种种歪曲、非难和攻击,使非欧几何这一新理论迟迟得不到学术界的公认。
  失败的启迪
  罗巴切夫斯基是在尝试解决欧氏第五公设问题的过程中,从失败走上他的发现之路的。欧氏第五公设问题是数学史上最古老的著名难题之一。它是由古希腊学者最先提出来的。公元前3世纪,希腊亚历山大里亚学派的创始者欧几里得(Euclid,约公元前330年-前275)集前人几何研究之大成,编写了数学发展史上具有极其深远影响的数学巨著《几何原本》。这部著作的重要意义在于,它是用公理法建立科学理论体系的最早典范。在这部著作中,欧几里得为推演出几何学的所有命题,一开头就给出了五个公理(适用于所有科学)和五个公设(只应用于几何学),作为逻辑推演的前提。《几何原本》的注释者和评述者们对五个公理和前四个公设都是很满意,唯独对第五个公设(即平行公理)提出了质疑。
  第五公设是论及平行线的,它说的是:如果一直线和两直线相交,所构成的两个同侧内角之和小于两直角,那么,把这两直线延长,它们一定在那两内角的侧相交。数学家们并不怀疑这个命题的真实性,而是认为它无论在语句还是在内容上都不大像是个公设,而倒像是个可证的定理,只是由于欧几里得没能找到它的证明,才不得不把它放在公设之列。
  为给出第五公设的证明,完成欧几里得没能完成的工作,自公元前3世纪起到19世纪初,数学家们投入了无穷无尽的精力,他们几乎尝试了各种可能的方法,但都遭到了失败。罗巴切夫斯基是从1815年着手研究平行线理论的。开始,他也是循着前人的思路,试图给出第五公设的证明。在保存下来的他的学生听课笔记中,就记有他在1816——1817学年度向何教学中给出的几个证明。可是,很快他便意识到自己的证明是错误的。前人和自己的失败从反面启迪了他,使他大胆思索问题的相反提法:可能根本就不存在第五公设的证明。于是,他便调转思路,着手寻求第五公设不可证的解答,这是一个全新的,也是与传统思路完全相反的探索途径。罗巴切夫斯基正是沿着这个途径,在试证第五公设不可证的过程上发现一个新的几何世界的。
  那么,罗巴切夫斯基是怎样证得第五公设不可证的呢?又是怎样从中发现新几何世界的呢?原来他创造性地运用了处理复杂数学问题常用的一种逻辑方法——反证法。
  这种反证法的基本思想是,为证“第五公设不可证”,首先对第五公设加以否定,然后用这个否定命题和其它公理公设组成新的公理系统,并由此展开逻辑推演。假设第五公设是可证的,即第五公设可由其它公理公设推演出来,那么,在新公理系统的推演过程中一定能出现逻辑矛盾,至少第五公设和它的否定命题就是一对逻辑矛盾;反之,如果推演不出矛盾,就反驳了“第五公设可证”这一假设,从而也就间接证得“第五公设不可证”。
  依照这个逻辑思路,罗巴切夫斯基对第五公设的等价命题普列菲尔公理“过平面上直线外一点,只能引一条直线与已知直线不相交”作以否定,得到否定命题“过平面上直线外一点,至少可引两条直线与已知直线不相交”,并用这个否定命题和其它公理公设组成新的公理系统展开逻辑推演。在推演过程中,他得到一连串古怪的命题,但是,经过仔细审查,却没有发现它们之间含有任何罗辑矛盾。于是,远见卓识的罗巴切夫斯基大胆断言,这个“在结果中并不存在任何矛盾”的新公理系统可构成一种新的几何,它的罗辑完整性和严密性可以和欧几里得几何相媲美。而这个无矛盾的新几何的存在,就是对第五公设可证性的反驳,也就是对第五公设不可证性的逻辑证明。由于尚未找到新几何在现实界的原型和类比物,罗巴切夫斯基慎重地把这个新几何称之为“想象几何”。
  在冷漠中宣告新几何诞生
  1826年2月23日,罗巴切夫斯基于喀山大学物理数学系学术会议上宣读了他的第一篇关于非欧几何的论文《几何学原理及平行线定理严格证明的摘要》。这篇首创性论文的问世,标志着非欧几何的诞生。然而,这一重大成果刚一公诸于世,就遭到正统数学家的冷漠和反对。
  参加2月23日学术公议的全是数学造诣较深的专家,其中著名的数学家、天文学家西蒙诺夫(A.M.CИMOHOB),有后来成为科学院院士的古普费尔(A.R.KYI-Iφep)以及后来在数学界颇有声望的博拉斯曼(H.Д。Бp-aшMah)。在这些人的心目中,罗巴切夫斯基是一位很有才华的青年数学家。可是,出乎他们的意料,这位年轻的教授在简短的开场白之后,接着说的全是一些令人莫明其妙的话,诸如三角形的内角和小于两直角,而且随着边长增大而无限变小,直至趋于零;锐角一边的垂线可以和另一边不相交,等等。这些命题不仅离奇古怪,与欧几里得几何相冲突,而且还与人们的日常经验相背离。然而,报告者却认真地、充满信心地指出,它们属于一种逻辑严谨的新几何,和欧几里得向何有着同等的存在权利。这些古怪的语言,竟然出自一个头脑清楚、治学严谨的数家教授之口,不能不使与会者们感到意外。他们先是表现现一种疑惑和惊呆,不多一会儿,便流露出各种否定的表情。
  宣讲论文后,罗巴切夫斯基诚恳地请与会者讨论,提出修改意见。可是,谁也不肯作任何公开评论,会场上一片冷漠。一个具有独创性的重大发现作出了,那些最先聆听到发现者本人讲述发现内容的同行专家,却因思想上的守旧,不仅没能理解这一发现的重要意义,反而采取了冷谈和轻慢的态度,这实在是一件令人遗憾的事情。
  会后,系学术委员会委托西蒙诺夫、古普费尔和博拉斯曼组成三人鉴定小组,对罗巴切夫斯基的论文作出书面鉴定。他们的态度无疑是否定的,但又迟迟不肯写出书面意见,以致最后连文稿也给弄丢了。   
  权威的讥讽与匿名者的攻击
  罗巴切夫斯基的首创性论文没能引起学术界的注意和重视,论文本身也似石沉大海,不知被遗弃何处。但他并没有因此灰心丧气,而是顽强地继续独自探索新几何的奥秘。1829年,他又撰写出一篇题为《几何学原理》的论文。这篇论文重现了第一篇论文的基本思想,并且有所补充和发展。此时,罗巴切夫斯基已被推选为喀山大学校长,可能出自对校长的“尊敬”,《喀山大学通报》全文发表了这篇论文。
  1832年,根据罗巴切夫斯基的请求,喀山大学学术委员会把这篇论文呈送彼得堡科学院审评。科学院委托著名数学家奥斯特罗格拉茨基(M.B.OCTPOГPAДCKИЙ,1801-1862)院士作评定。奥斯特罗格拉茨基是新推选的院士,曾在数学物理、数学分析、力学和天体力学等方面有过卓越的成就,在当时学术界有很高的声望。可惜的是,就是这样一位杰出的数学家,也没能理解罗巴切夫斯基的新几何思想,甚至比喀山大学的教授们更加保守。如果说喀山大学的教授们对罗巴切夫斯基本人还是很“宽容”的话,那么,奥斯特罗格拉茨基则使用极其挖苦的语言,对罗巴切夫斯基作了公开的指责和攻击。同年11月7日,他在给科学院的鉴定书中一开头就以嘲弄的口吻写道:“看来,作者旨在写出一部使人不能理解的著作。他达到自己的目的。”接着,对罗巴切夫斯基的新几何思想进行了歪曲和贬低。最后粗暴地断言:“由此我得出结论,罗马切夫斯基校长的这部著作谬误连篇,因而不值得科学院的注意。”
  这篇论文不仅引起了学术界权威的恼怒,而且还激起了社会上反动势力的敌对叫嚣。名叫布拉切克(C.A.БypaЧek)和捷列内(C.И。ЗeЛeHbiЙ)的两个人,以匿名C.C在《祖国之子》杂志上撰文,公开指名对罗巴切夫斯基进行人身攻击。匿名者在题为《评罗巴切夫斯基的著作《几何学原理》一文中,开始就不怀好意地写道:“甚至难以理解,罗巴切夫斯基先生是如何用数学中最简明的几何学,建立起晦涩的、不可思议和神秘莫测的学说的。”文中嘲弄道:“为什么不能把黑的想象成白的,把圆的想象成方的,把三角形内角和想象成小于两直角,把同一个定积分值想象成既等于π/4,又等于∞?非常、非常可能,尽管理智是不能理解这些的。”在文章的结尾处,作者更加放肆地讥讽道:“为什么不写成,例如对几何学的讽刺,几何学漫画等什么的,来代替标题《几何学原理》?”
  针对这篇污辱性的匿名文章,罗巴切夫斯基撰写了一篇反驳文章。但《祖国之子》杂志却以维护杂志声誉为由,将罗巴切夫斯基的文章扣压下来,一直不予发表。对此,罗巴切夫斯基极为气愤。
  《祖国之子》杂志刊登攻击科学家的匿名文章并非偶然,而是有一定的政治背景的。原来这家杂志的把持者布尔加林(Ф。 В。 БyjiГapИH)和格列奇(M.И。ГpeЧ)同沙皇秘密政治组织“第三厅”有着联系,他们靠“第三厅”的资助维持杂志,并且充当帮凶,专门监视和打击先进的思想家和具有革命倾向的科学家。明显表现有无神论和唯物主义倾向的喀山大学校长罗巴切夫斯基,自然要被他们列为危险对象加以监视。借歪曲、诋毁科学新成果,来压制、打击具有进步思想的科学家,是一切反动势力的惯用伎俩。
  在孤境中奋斗终生
  罗巴切夫斯基开创了数学的一个新领域,但他的创造性工作在生前始终没能得到学术界的重视和承认。就在他去世的前两年,俄国著名数学家布尼雅可夫斯基(В。Я。БyhЯkobckИЙ,1804-1889)还在其所著的《平行线》一书中对罗巴切夫斯基发难,他试图通过论述非欧几何与经验认识的不一致性,来否定非欧几何的真实性。英国著名数学家莫尔甘(Morgan,1806-1871)对非欧几何的抗拒心里表现得就更加明显了,他甚至在没有亲自研读非欧几何著作的情况下就武断地说:“我认为,任何时候也不会存在与欧几里得几何本质上不同的另外一种几何。”莫尔甘的话代表了当时学术界对非欧几何的普遍态度。
  在创立和发展非欧几何的艰难历程上,罗巴切夫斯基始终没能遇到他的公开支持者,就连非欧几何的另一位发现者德国的高斯(Gauss,1777-1855)也不肯公开支持他的工作。高斯是当时数学界首屈一指的学学巨匠,负有“欧洲数学之王”的盛名,早在1792年,也就是罗巴切夫斯基诞生的那一年,他就已经产生了非欧几何思想萌芽,到了1817年已达成熟程度。他把这种新几何最初称之为“反欧几何”。后称“星空几何”,最后称“非欧几何”。但是,高斯由于害怕新几何会激起学术界的不满和社会的反对,会由此影响他的尊严和荣誉,生前一直没敢把自己的这一重大发现公之于世,只是谨慎地把部分成果写在日记和与朋友的往来书信中。当高斯看到罗巴切夫斯基的德文非欧几何著作《平行线理论的几何研究》(1840年)后,内心是矛盾的,他一方面私下在朋友面前高度称赞罗巴切夫斯基是“俄国最卓越的数学家之一”,并下决心学习俄语,以便直接阅读罗巴切夫斯基的全部非欧几何著作;另一方面,却又不准朋友向外界泄露他对非欧几何的有关告白,也从不以任何形式对罗巴切夫斯基的非欧几何研究工作加以公开评论。他积极推选罗巴切夫斯基为哥延根皇家科学院通讯院士,可是,在评选会上和他亲笔写给罗巴切夫斯基的推选通知书中,他对罗巴切夫斯基在数学上的最卓越贡献——创立非欧几何却避而不谈。
  高斯凭任在数学界的声望和影响,完全有可能减少罗巴切夫斯基的压力,促进学术界对非欧几何的公认。然而,在顽固的保守势力面前他却丧失了斗争的勇气。高斯的沉默和软弱表现,不便严重限制了他在非欧几何研究上所能达到的高度,而且客观上助长了保守势力对罗巴切夫斯基的攻击。
  晚年的罗巴切夫斯基心情更加沉重,他不仅在学术上受到压制,而且在工作上还受到限制。按照当时俄国大学委员会的条例,教授任职的最高斯限是30年,依照这个条例,1846年罗巴切夫斯基向人民教育部提出呈文,请求免去他在数学教研室的工作,并推荐让位给他的学生A.Φ。波波夫。人民教育部早就对不顺从他们意志办事的罗巴切夫斯基抱有成见,但又找不到合适的机会免去他在喀山大学的校长职务。罗巴切夫斯基辞去教授职务的申请正好被他们用以作为借口,不仅免去了他主持教研室的工作,而且还违背他本人的意愿,免去了他在喀山大学的所有职务。被迫离开终生热爱的大学工作,使罗巴切夫斯基在精神上遭到严重打击。他对人民教育部的这项无理决定,表示了极大的愤慨。
  家庭的不幸格外增加了他的苦恼。他最喜欢的、很有才华的大儿子因患肺结核医治无效死去,这使他十分伤感。他的身体也变得越来越多病,眼睛逐渐失明,最后终于什么也看不见了。1856年2月12日,伟大的学者罗巴切夫斯基在苦闷和抑郁中走完了他生命的最后一段路程。喀山大学师生为他举行了隆重的追悼会。在追悼会上,他的许多同事和学生高度赞扬他在建设喀山大学、提高民族教育水平和培养数学人材等方面的卓越功绩,可是谁也不提他的非欧几何研究工作,因为此时,人们还普遍认为非欧几何纯属“无稽之谈”。
  罗巴切夫斯基为非欧几何的生存和发展奋斗了三十多年,他从来没有动摇过对新几何远大前途的坚定信念。为了扩大非欧几何的影响,争取早日取得学术界的承认,除了用俄文外,他还用法文、德文发现了自己的著作,同时还精心设计了检验大尺度空间几何特性的天文观测方案。不仅如此,他还发展了非欧几何的解析和微分部分,使之成为一个完整的、有系统的理论体系。在身患重病,卧床不起的困境下,他也没停止对非欧几何的研究。他的最后一部巨著《论几何学》,就是在他双目失明,临去世的前一年,口授他的学生完成的。
  历史是最公允的,因为它终将会对各种思想、观点和见解作出正确的评价。1868年,意大利数学家贝特拉米(Beltrami,1835-1899)发表了一篇著名论文《非欧几何解释的尝试》,证明非欧几何可以在欧几里得空间的曲面(例如拟球曲面)上实现。这就是说,非欧几何命题可以“翻译”成相应的欧几里得几何命题,如果欧几里得几何没有矛盾,非欧几何也就自然没有矛盾。人们既然承认欧几里是没有矛盾的,所以也就自然承认非欧几何没有矛盾了。直到这时,长期无人问津的非欧几何才开始获得学术界的普遍注意和深入研究,罗巴切夫斯基的独创性研究也就由此得到学术界的高度评价和一致赞美,他本人则被人们赞誉为“几何学中的哥白尼”。
  在科学探索的征途上,一个人经得住一时的挫折和打击并不难,难的是勇于长期甚至终生在逆境中奋斗。罗巴切夫斯基就是在逆境中奋斗终生的勇士。同样,一名科学工作者,特别是声望较高的学术专家,正确识别出那些已经成熟的或具有明显现实意义的科这成果并不难,难的是及时识别出那些尚未成熟或现实意义尚未显露出来的科学成果。我们每一位科学工作者,既应当作一名勇于在逆境中顽强点头的科学探索者,又应当成为一个科学领域中新生事物的坚定支持者。
沿着博物学传统走来的芒德勃罗 1994年冬天的一个下午,北京中关村五所大楼高等科学科技研究中心报告厅内, 一位年逾70 的大科学家正在作一场关于分形(fractal)的报告。此人戴着一双宽大的眼镜,圆滚的“将军 肚儿”微微向前挺起,颇像复平面上那个经过渲染的宝葫芦(指M集)。他拖着浓重的法国口音,用英语自信地讲述着分形几何学的最新进展,这门学科起初几乎是他一人独自开创的。他不时 打量一下前排就坐的他的妻子和来自中国科学院理论物理所与北京大学的众多非线性科学专家,当然还有 数量更多的年轻研究生们,这些人没准会成为他的门徒。主讲人时而觉得太冷,急忙穿上外套,时而觉得 太热,又脱掉外套,在半个小时内竟这样重复了三四次之多。这多少有些奇怪的举止惹得学生小声议论起 来,而负责报告厅空调设备的工作人员则局促不安地随着报告人的每次穿脱外套,走向室内两个高大立式空调前扭动几下旋扭。
  此人便是长期在IBM沃森中心供职、赫赫有名的芒德勃罗(Benoit B.Mandelbrot, 1924- )教授,那位在多种学科“流浪”了20余年才得到学界广泛承认的分形之父,那位 近些年来不断 得到各种荣誉和奖励但也到处与同行发生争执的人物。
  他只是个性有些特别,对中国以及中国人并无恶意。1996年8月他再次来访中国 参加李政道主持的题为“简单与复杂”的国际学术研讨会。对于中国文化和文字他还有几分向往,他称中 国文字个个是图形,这正合他的几何学思维方式,只可惜一个也不认识。据说,经他从中斡旋,他的名著 《大自然的分形几何学》(The Fractal Geometry of Nature,1982)中 译本在中国首次印行可以免收版税。但遗憾的是,时过多年,译 本还未面世。大约9年前就 听说译本不久行将出版。(上海远东出版社1999年已经出版此书中译本。)
  家庭背景与成长经历
  波努瓦。芒德勃罗1924年11月20日生于波兰华沙,祖籍是立陶宛犹太人。据一位 语言学家讲,在立陶宛语中“Man”读作“芒”,所以这里不译作“曼”。波努瓦的父亲是成衣商,母 亲是牙科医生
  出于对地缘政治现实的警觉,1936年在他11周岁时举家迁往巴黎。这也部分是受 其叔父佐列 姆。芒德勃罗伊(Szolem Mandelbrojt,1899-1983)的吸引,当时佐列姆是法国的一位数 学家。佐列姆通过阅读庞加莱 (Jules-Henri Poincare,1854-1912)和阿达马(Jacques-Salomon Hadamard,1865-1963)的著作学会法语,他到法国是因为法国是经典分析的摇 篮。
  芒德勃罗的父亲很骄傲已经将佐列姆扶养大,佐列姆是父亲最小的弟弟,比他小 16岁之多。 父亲是位很重学问的人,祖上几代人也都是学者。“事实上家庭里每个人都像一位学者或者 期望成为一位学者,至少部分时间是这样。”[4]不幸的是,许多学者都忍饥挨饿。
  芒德勃罗的父亲是很实际的人,他发现最好能拥有一个固定职业。他的工作是做 衣服并卖衣服,他并不喜欢这个职业,然而他认为:一个学者的独立性和幸福最好建筑在一份具有不同来源的稳定收入基础之上,特别是这种收入对于世界性大灾难不能过分敏感。成衣商这种职 业当然是一 个好的选择,因为无论什么时候人们都得穿衣服!
  中学时,波努瓦的数学与科学成绩在班上相当出色。高中毕业后,由于家庭生活 拮据,加上 他不喜欢大城市,于是在家里待了一段时间,没有接着读高等院校。芒德勃罗解释说,这段时间里他“拎着一些破旧而过时的书籍,以他自己的方式学习着,自我猜测着许多事情,做 任何事均不 采取理性或者半理性的方式,但这样却培养了自己极大的独立性和自信心”。
  当问及一生中何人、何事对他影响最大时,芒德勃罗说,“对我影响最大的是我 的一个叔叔 [佐列姆]。作为一个杰出的数学家,这位叔叔以矛盾的方式影响着我。对我影响最大的事件则是本世纪的[战争]灾难,它们不断影响着我接受正规的学校教育。我所受到的教育基 本上是浑沌 的。”[4]
  “1929年,当时我5岁,我叔叔佐列姆。芒德勃罗伊成为克莱蒙特-弗兰特 (Clermont-Ferr and)大学的教授。当我13岁时他升任阿达马的继承人位置,成为巴黎法兰西学院勒贝格(Hen ri Leon Lebesgue,1875-1941)的同事。因此,我总是能够分享父辈们生活中以及创建新数学过程中遇到的许多事情。阿达马、勒贝格、蒙泰尔(Paul Montel,1876-1975)及当儒瓦(Arnaud Denjoy,1884-1974)都是关系不太远的叔伯。当我还是一个小孩子时,就曾学着拼写高斯的名字,为我叔叔写的一本书寻找印刷错误。”[4]
  第二次世界大战爆发了,在纳粹到来之前,全家不得不扔掉一切,只拎了几只箱 子,加入难 民潮,一起从巴黎向南涌到逃难的马路上。最后到了土湟(Tulle)镇。芒德勃罗的经历与另一位浑沌探索者利比查伯(Albert Libchaber,法国实验物理学家,用小盒中的氦对流实验 验证了周期倍 化分岔)相仿。利比查伯是波兰犹太人的儿子,战争中也采取了与芒德勃罗相似的办法得以幸存。[3]
  1944年,芒德勃罗以班级第一名的身分通过了法国著名的“两校”入学考试,被 高等师范学校录取。“我20岁时,尽管完全缺乏正式准备,在盛大的法国考试中却表现极佳。我叔叔想当然地认为我这个有天赋的
  侄儿准走他的道路,将来搞数学研究。”[4]这两校指 “高等师范学校” (Ecole Normale Superieure)和“综合工科学校”(Ecole Polytec hnique),名字在今天听起来,远比不上我们熟知的一堆大学,但却是法国最好的大学,也 属于 世界上最有名气的大学。当时这两校每年招生人数极少,考试也出了名地艰难,考试持续一个月之久。芒德勃罗回忆说,当时他的代数与分析基础并不好,但几何直觉不错,考试 时他总是设 法将代数与分析问题化成几何问题,巧妙地将它们解决,他称此为合法性“作弊 ”(cheating)。芒氏虽然考得不错,但他对法国教育中的处处考试、处处打分的习惯表示不 满,他曾嘲 笑道:“如果法国想取得国际象棋世界冠军,最好的办法也许是在综合工科学校里讲授国际象棋”。
  芒德勃罗与其叔叔佐列姆对数学有完全不同的口味。叔叔佐列姆是一位非常经典 的分析学家 ,而波努瓦。芒德勃罗更倾向于几何,他称自己为几何学家。叔叔佐列姆认为几何是已死掉的学科,只对小孩子学数学还有一些意义,人们只有超越它才能取得天才的学术贡献。但是 芒德勃罗不 相信这种观念,也不喜欢分析学派的那种“高雅”风格。
  佐列姆的愿望终于落空了。他始终搞不明白小芒德勃罗究竟出了什么问题,于是 对他做什么 不再感兴趣了。不过,他们还是朋友。叔叔佐列姆对芒德勃罗的工作和生活有很大负面影响。
  早在1914-1918年的时候,芒德勃罗的父亲希望聪明的弟弟佐列姆主修他向往的 领域——化学工程(约翰。冯。诺伊曼的父亲也希望儿子学习化工)。1939-1945年风波过后,父亲担心 弟弟的成功只 是侥幸,这次让儿子波努瓦。芒德勃罗将来作一名工程师。“因为我对所谓的 ‘几何学之死’不以为然,又因为我不喜欢以理科作替代,于是接受了父亲的建议,我特别 让自己离数 学越远越好。”
  由于不喜欢布尔巴基学派(解释见后文)的数学,芒德勃罗在高等师范学校念了没 几天,就转 到了综合工科学校。1947年芒德勃罗从法国综合工科学校毕业。1948年获美国加州理工大学硕士学位;1952年获巴黎大学博士学位。随后几年他不断在几个学科中游荡,先后“闯入” 过物理学、 经济学、生理学、语言学和其他一些似乎毫不相关的学科。他喜欢用“intellec tual wanderer”(有知识的流浪汉)、“wandering around”(游荡)等字眼描写自己的学术 生涯和人生经 历。
  芒德勃罗的博士学位论文显示了其从事交叉学科研究的才能。论文分两部分,第 一部分采用 数学理论研究词汇中字母的分布规律;第二部分研究热力学。将不同学科中的理论有机地组织一起,用于研究某一个特定问题,这代表着芒德勃罗科学研究工作的特色。
  到美国后,他最先是作为麻省理工学院的一名研究助理(research associate),1958成为约 克郡高地沃森研究中心(T.J.Waston Research Center,IBM的一个研 究基地)物理部研究人员(staff member)。 约翰·纳什——一位有着传奇人生的数学天才12日下午,一位70来岁的美国老人出现在北京首都国际机场。这位高挑清瘦的老人,就是诺贝尔经济学奖获得者约翰·纳什———一位有着传奇人生的数学天才。
  纳什教授此行是他首次访问中国。他在北京短暂停留后,前往青岛参加在那里举行的“2002年国际数学家大会”的一个卫星会议。
  影片《美丽心灵》是一部以纳什的生平经历为基础而创作的人物传记片。该片荣获今年奥斯卡金像奖,几乎包揽了2002年电影类的全球最高奖项。影片主人公原型纳什因此而成为热门的公众人物。
  约翰·纳什生于1928年6月13日。父亲是电子工程师与教师,第一次世界大战的老兵。纳什小时孤独内向,虽然父母对他照顾有加,但老师认为他不合群不善社交。
  纳什的数学天分大约在14岁开始展现。他在普林斯顿大学读博士时刚刚二十出头,但他的一篇关于非合作博弈的博士论文和其他相关文章,确立了他博弈论大师的地位。在20世纪50年代末,他已是闻名世界的科学家了。
  然而,正当他的事业如日中天的时候,30岁的纳什得了严重的精神分裂症。他的妻子艾利西亚———麻省理工学院物理系毕业生,表现出钢铁一般的意志:她挺过了丈夫被禁闭治疗、孤立无援的日子,走过了惟一儿子同样罹患精神分裂症的震惊与哀伤……漫长的半个世纪之后,她的耐心和毅力终于创下了了不起的奇迹:和她的儿子一样,纳什教授渐渐康复,并在1994年获得诺贝尔奖经济学奖。
  如今,纳什已经基本恢复正常,并重新开始科学研究。他现在是普林斯顿大学数学教授,但已经不再任教。学校经济学系经常会举办有关博弈论的论坛,纳什有时候会参加,但是他几乎从不发言,每次都是静静地来,静静地走。
  不过,在同事印象里“极不爱说话”的纳什教授将在中国做几场演讲。8月14日至17日在青岛大学,他会以特邀报告人的身份做主题发言,探讨他所奠定学术根基的博弈论的发展趋势。8月21日晚上,在北京国际会议中心,他还将向中国公众做一个公开报 小欧拉智改羊圈  欧拉是数学史上著名的数学家,他在数论、几何学、天文数学、微积分等好几个数学的分支领域中都取得了出色的成就。不过,这个大数学家在孩提时代却一点也不讨老师的喜欢,他是一个被学校除了名的小学生。
  事情是因为星星而引起的。 当时,小欧拉在一个教会学校里读书。有一次,他向老师提问,天上有多少颗星星。老师是个神学的信徒,他不知道天上究竟有多少颗星,圣经上也没有回答过。其实,天上的星星数不清,是无限的。我们的肉眼可见的星星也有几千颗。这个老师不懂装懂,回答欧拉说:"天有有多少颗星星,这无关紧要,只要知道天上的星星是上帝镶嵌上去的就够了。"
  欧拉感到很奇怪:"天那么大,那么高,地上没有扶梯,上帝是怎么把星星一颗一颗镶嵌到一在幕上的呢?上帝亲自把它们一颗一颗地放在天幕,他为什么忘记了星星的数目呢?上帝会不会太粗心了呢?
  他向老师提出了心中的疑问,老师又一次被问住了,涨红了脸,不知如何回答才好。老师的心中顿时升起一股怒气,这不仅是因为一个才上学的孩子向老师问出了这样的问题,使老师下不了台,更主要的是,老师把上帝看得高于一切。小欧拉居然责怪上帝为什么没有记住星星的数目,言外之意是对万能的上帝提出了怀疑。在老师的心目中,这可是个严重的问题。
  在欧拉的年代,对上帝是绝对不能怀疑的,人们只能做思想的奴隶,绝对不允许自由思考。小欧拉没有与教会、与上帝"保持一致",老师就让他离开学校回家。但是,在小欧拉心中,上帝神圣的光环消失了。他想,上帝是个窝囊废,他怎么连天上的星星也记不住?他又想,上帝是个独裁者,连提出问题都成了罪。他又想,上帝也许是个别人编造出来的家伙,根本就不存在。
  回家后无事,他就帮助爸爸放羊,成了一个牧童。他一面放羊,幻娑潦椤K?恋氖橹校?胁簧偈??椤?
  爸爸的羊群渐渐增多了,达到了100只。原来的羊圈有点小了,爸爸决定建造一个新的羊圈。他用尺量出了一块长方形的土地,长40米,宽15米,他一算,面积正好是600平方米,平均每一头羊占地6平方米。正打算动工的时候,他发现他的材料只够围100米的篱笆,不够用。若要围成长40米,宽15米的羊圈,其周长将是110米(15+15+40+40=110)父亲感到很为难,若要按原计划建造,就要再添10米长的材料;要是缩小面积,每头羊的面积就会小于6平方米。
  小欧拉却向父亲说,不用缩小羊圈,也不用担心每头羊的领地会小于原来的计划。他有办法。父亲不相信小欧拉会有办法,听了没有理他。小欧拉急了,大声说,只有稍稍移动一下羊圈的桩子就行了。
  父亲听了直摇头,心想:"世界上哪有这样便宜的事情?"但是,小欧拉却坚持说,他一定能两全齐美。父亲终于同意让儿子试试看。
  小欧拉见父亲同意了,站起身来,跑到准备动工的羊圈旁。他以一个木桩为中心,将原来的40米边长截短,缩短到25米。父亲着急了,说:"那怎么成呢?那怎么成呢?这个羊圈太小了,太小了。"小欧拉也不回答,跑到另一条边上,将原来15米的边长延长,又增加了10米,变成了25米。经这样一改,原来计划中的羊圈变成了一个25米边长的正方形。然后,小欧拉很自信地对爸爸说:"现在,篱笆也够了,面积也够了。"
  父亲照着小欧拉设计的羊圈扎上了篱笆,100米长的篱笆真的够了,不多不少,全部用光。面积也足够了,而且还稍稍大了一些。父亲心里感到非常高兴。孩子比自己聪明,真会动脑筋,将来一定大有出息。
  父亲感到,让这么聪明的孩子放羊实在是及可惜了。后来,他想办法让小欧拉认识了一个大数学家伯努利。通过这位数学家的推荐,1720年,小欧拉成了巴塞尔大学的大学生。这一年,小欧拉13岁,是这所大学最年轻的大学生。博学而另类的代数几何学家格罗腾迪克 A.格罗腾迪克(1928-)生于法国,1966年获奖,他创立了一整套现代代数几何学抽象理论体系,对同调代数也有建树。
  法国数学家格罗腾迪克,是20世纪最伟大的数学家之一,但他基本上属于另类,与学术界的数学家距离很远。他没有受过正规教育,也没有按部就班地在学术阶梯上晋升,而且在1970年以后完全脱离学术界。
  格罗腾迪克于1928年3月24日生于柏林,13岁(1941年)作为难民来到法国。他父亲是俄国人,在二战中被纳粹杀害,母亲是德国人。格罗腾迪克在难民营中长大,受到一些初等教育,战后他到法国高等师范学校和法兰西学院听课。1949年起,他开始研究泛函分析,并取得突出结果。1953年,开始转向同调代数学,1957年转向代数几何学,14年间,完全改变代数几何学的面貌。196O—1970年,格罗腾迪克任法国高等科学研究院教授,197O年以后回家务农。
  格罗腾迪克在代数几何学方面的贡献博大精深,大致可以分为10个方面:(1)连续与离散的对偶性(寻来范畴,6种演算);(2)黎曼-洛赫-格罗腾迪克定理,把黎曼一洛赫定理由代数曲线和代数曲囱推广到任意高维代数簇,其间发展了拓仆K理论;(3)概形概念的引入,使代数几何学还原为交换代数学;(4)拓扑斯理论;(5)平展上同调与L进上同调;(6)动形(motive)理论;(7)晶状上同调;(8)拓扑斯的上同调;(9)稳和拓扑;(10)非阿贝尔代数几何学。他和其他人合作出版十几部巨著,共1万页以上,成为代数几何学的圣经。
  迄今为止,格罗腾迪克的著述中还有很多思想未被完全了解,但已经产生许多大结果,如德林证明韦伊猜想以及K理论的诞生。1984年,格罗腾迪克的手稿《纲领草案》在部分数学家中流传,1994年正式发表,其内容尚有待发掘,1988年瑞典科学院授予他克拉福德(Crafoord)奖,他拒绝领取,并痛斥当前的学术界腐败。不过,现在仍有许多同事和学生继续他的工作。 几何之父欧几里德我们现在学习的几何学,是由古希腊数学家欧几里德(公无前330—前275)创立的。他在公元前300年编写的《几何原本》,2000多年来都被看作学习几何的标准课本,所以称欧几里德为几何之父。
  欧几里德生于雅典,接受了希腊古典数学及各种科学文化,30岁就成了有名的学者。应当时埃及国王的邀请,他客居亚历山大城,一边教学,一边从事研究。
  古希腊的数学研究有着十分悠久的历史,曾经出过一些几何学著作,但都是讨论某一方面的问题,内容不够系统。欧几里德汇集了前人的成果,采用前所未有的独特编写方式,先提出定义、公理、公设,然后由简到繁地证明了一系列定理,讨论了平面图形和立体图形,还讨论了整数、分数、比例等等,终于完成了《几何原本》这部巨著。
  《原本》问世后,它的手抄本流传了1800多年。1482年印刷发行以后,重版了大约一千版次,还被译为世界各主要语种。13世纪时曾传入中国,不久就失传了,1607年重新翻译了前六卷,1857年又翻译了后九卷。
  欧几里德善于用简单的方法解决复杂的问题。他在人的身影与高正好相等的时刻,测量了金字塔影的长度,解决了当时无人能解的金字塔高度的大难题。他说:“此时塔影的长度就是金字塔的高度。”
  欧几里德是位温良敦厚的教育家。欧几里得也是一位治学严谨的学者,他反对在做学问时投机取巧和追求名利,反对投机取巧、急功近利的作风。尽管欧几里德简化了他的几何学,国王(托勒密王)还是不理解,希望找一条学习几何的捷径。欧几里德说:“在几何学里,大家只能走一条路,没有专为国王铺设的大道。”这句话成为千古传诵的学习箴言。一次,他的一个学生问他,学会几何学有什么好处?他幽默地对仆人说:“给他三个钱币,因为他想从学习中获取实利。”
  欧氏还有《已知数》《图形的分割》等著作。仁道主义的数学家阿涅泽意大利科学家阿涅泽(Maria Gaetana Agnesi,1718~1799)在自然科学与哲学的著作对整个学术世界开启了一扇窗.而她最著名的数学作品,《分析讲义》,被公认是第一部完整的微积分教科书之一。
  阿涅泽生于1718年,从小便被认为是个天才.在她家里的聚会中,她总是谈及有关逻辑、机械、化学、植物学、动物学、矿物学以及解析几何等这些广泛的话题。她在九岁的时候,便为了倡导女性有权受高等教育,举行了一场冗长且具有说服力的演说。虽然她是以拉丁文演说,但却以当地的方言回答台下的观众。11岁时,她已精通了拉丁语、法文、希腊文、德文、希伯来文和西班牙文,当然也包括她的母语意大利文。
  阿涅泽生性谦虚内向。从1738年后,她不愿再参与家中的聚会,转而加入修道会,将其一生奉献给穷苦贫困的人民。阿涅泽的父亲说服她继续进行她的研究,从此之后,她过着与世隔绝的生活,将自己完全地投入在数学的研究里头。
  后来的十四年里,阿涅泽专注在数学的领域里,并写了些令人赞赏的作品。她的《分析讲义》是本超过千页的精典之作,书中包含了从代数到微积分和微分方程的原始发现。由于她的著作,阿涅泽的名字常常与钟型曲线(又称"阿涅泽巫婆",方程为)摆在一起。由于它的数学性质和其在物理方面的应用,此曲线引起了数学家研究的兴趣。
  阿涅泽的书被法国的科学院称作是"在其领域中,写的最好最完整的著作",教皇贝内帝克十四世(Pope Benedict XIV)颁给她一面金牌,以表彰她在数学上的卓越贡献。1750年,阿涅泽被任命为波洛尼亚大学的数学与自然哲学系的系主任。然而她仅接受他们所授与的荣誉头衔。
  1751年,阿涅泽正值数学事业的颠峰时期,她却突然停止了所有数学与科学的研究。她一直照顾她父亲直至1752年她的父亲去逝,接着便负起照顾及教育她的二十位弟妹之责任。之后,她把她的余年都奉献给慈善事业,在1771年成为老人之家的董事。 西方的勾股定理之父毕达哥拉斯在古希腊早期的数学家中,毕达哥拉斯的影响是最大的。他那传奇般的一生给后代留下了众多神奇的传说。
  毕达哥拉斯生于萨摩斯(今希腊东部小岛),卒于他林敦(今意大利南部塔兰托)。他既是哲学家、数学家,又是天文学家。他在年轻时,根据当时富家子弟的惯例,
  曾到巴比伦和埃及去游学,因而直接受到东方文明的熏陶。回国后,毕达哥拉斯创建了政治、宗教、数学合一的秘密学术团体,这个团体被后人称为毕达哥拉斯学派。这个学派的活动都是秘密的,笼罩着一种不可思议的神秘气氛。据说,每个新入学的学生都得宣誓严守秘密,并终身只加入这一学派。该学派还有一种习惯,就是将一切发明都归之于学派的领袖,而且秘而不宣,以致后人不知是何人在何时所发明的。
  毕达哥拉斯定理(即勾股定理)是毕达哥拉斯的另一贡献,他的一个学生希帕索斯通过勾股定理发现了无理数,虽然这一发现打破了毕达哥拉斯宇宙万物皆为整数与整数之比的信条,并导致希帕索斯悲惨地死去,但该定理对数学的发展起到了巨大的促进作用。此外,毕达哥拉斯在音乐、天文、哲学方面也做出了一定贡献,首创地圆说,认为日、月、五星都是球体,浮悬在太空之中。
  毕达哥拉斯有次应邀参加一位富有政要的餐会,这位主人豪华宫殿般的餐厅铺着是正方形美丽的大理石地砖,由于大餐迟迟不上桌,这些饥肠辘辘的贵宾颇有怨言;但这位善于观察和理解的数学家却凝视脚下这些排列规则、美丽的方形磁砖,但毕达哥拉斯不只是欣赏磁砖的美丽,而是想到它们和[数]之间的关系,于是 拿了画笔并且蹲在地板上,选了一块磁砖以它的对角线 AB为边画一个正方形,他发现这个正方形面积恰好等于两块磁砖的面积和。他很好奇.... 于是再以两块磁砖拼成的矩形之对角线作另一个正方形,他发现这个正方形之面积等于5块磁砖的面积,也就是以两股为边作正方形面积之和。至此毕达哥拉斯作了大胆的假设: 任何直角三角形,其斜边的平方恰好等于另两边平方之和。那一顿饭,这位古希腊数学大师,视线都一直没有离开地面。 中国古代科学史上的坐标——沈括
 在古代西方人还不知道石油是什么东西时,中国老百姓已经用这种黑色液体烧饭点灯了。这要归功于我国古代的一位读书人,是他经过反复研究,弄清了这种东西的性质和用途,动员老百姓推广使用。这位读书人还给它起了一个名字:“石油”,这名字一直沿用到今天。这位读书人就是北宋时期的沈括(1031—1095)。
  
  沈括是北宋年间钱塘(今杭州市)人,是我国古代著名的改革家和科学家,在天文历法、数学、物理、化学、地理、地质、气象、生物、医学等学科中都有重大成就。西方人称他为“中国科学史上的坐标”。
  
  沈括33岁到京城开封研究天文历法。王安石变法期间,被任命为负责观测天象、制订历法的司天监长官。他用自己制定的《奉元历》代替旧历,提出《十二气历》代替农历,《十二气历》比现在世界通用的公历──格里高利历还要合理,可惜未被采纳。
  
  沈括在物理学方面建树很多。他通过实验找到了使用指南针的办法,使针总是精确的指向南方。这是世界上关于如何使用指南针的最早记录。此后,他在用指南针定向时,发现磁针常向东偏,不指正南,在历史上第一个指出了地磁场存在磁偏角,这比欧洲人要早400年。他对凹面镜成像和小孔成像的说明,对声音振动的实验,都处在世界领先地位。
  
  沈括在地学方面也有不少贡献。他到浙江东部地区考察,提出雁荡山群峰是经过千万年流水的冲刷而成。他经过太行山麓,见山壁中间有一条由卵石螺壳组成的堆积层时,断定这里是古时的海边,并推论出“大陆都是混浊泥沙冲积形成”的。这些独到的见解,与现代科学结论有许多相通之处。
  
  沈括晚年居住在润州(今镇江)的梦溪园,专门从事著述,为后人留下了一部26卷的科学巨著《梦溪笔谈》,成为我国古代科学技术成果的资料库。像活字印刷、磁针装置四法、水法练钢等重要成果,就是由这本书记录留传下来的。这部书在世界科技史上有重要意义。江泽涵的故事 江泽涵,中国人。1902年10月6日生于安徽省知旌县。1922年至1926年在南开大学学习,毕业后在厦门大学工作了一年。1927年赴美国哈佛大学博士学位。接着在普林斯顿大学工作了一年。1931年回国,受聘在北京大学数学系任教授,1934年起任系主任。1936年至1937年再次赴美。1947年至1949年赴瑞士做研究工作。1949年回国,并任北京大学数学系教授兼系主任。1952年院系调整后,改任几何代数教研室主任。中国数学会成立后,他任副理事长。1962年起任北京市数学会理事长。1982年改任名誉理事长。1955年江泽涵被选为中国科学院学部委员。他还是中国国家科学技术委员会数学学科组成员。
  江泽涵在数学上的贡献主要在拓扑学方面。
  江泽涵最先将拓扑学的临界点理论直接用到分析中去,得到了关于调函数的重要结果:在三维欧几里得空间中总质量不为零的S个质点(每个质点的质量可正、可负)所产生的牛顿位势函数,若无退化临界点,则至少(S-1)个临界点且超额的个数一定是偶数.江泽涵就各种分布类型(体分布、面分布、点分布),总质量为正、负、零的情况,系统地研究了区域的拓扑特征与牛顿位势的临界点的型的关系。证明了存在一个内胚于球体的区域,它的以一个内点为极点的格林函数在它内部确有临界点。他还证明了:在平面上,如果单连通区域R是一个具有光滑边界的m重连通的区域,R的以任一内点为极点的格林函数在R内恰有(m-1)个临界点。
  江泽涵在复迭空间和纤维丛方面进行了深入的研究,并证明了不可定向流形M的任一可定向复迭必是M可定向二叶复迭形M的复迭形,且M有一个周期为2的、无不动点的、反定向的自同胚。他计算了n维球面的有线素流形的同调群。
  江泽涵对不动点理论进行了长期的研究,并利用曲面基本群的既约母元叙列,成功地定义了曲面万有复迭形用圆周紧化,还证明它与非欧几何得紧化是同胚的。从1961年起,他与他的学生姜伯驹出了自映射的伦型的概念,证明了尼尔生数的伦型不变性以及尼尔生数等于具有相同伦型的自映射的最少不动点数。不动点理论方面的成果集中写入了其专著《不动点类理论》(科学出版社,1979年)中。
  江泽涵已发表学术论文15篇,专著有《不动点理论》、《拓扑学引论》(上海科学出版社,1964、1978)等,还有普及读物《多面体的欧拉定理和闭曲面的拓扑分类》(人民教育出版社,19640)等。另外还有译著8部。
  江泽涵是一位数学教育家,培养了一大批数学家,如姜伯驹等。埃瓦里斯·迦罗瓦 迦罗瓦生于公元1811年10月25日,是一个大动乱的时代,当时法国皇帝拿破仑正值权力的颠峰,但是接下来的一年,发生俄国战役,拿破仑战败,1814年他被放逐并由路易十八接替皇位。1815年拿破仑潜逃出厄尔巴岛,进入巴黎,重新掌权。但是,三个月后,它惨遭滑铁卢败战,再次被放逐,由路易十八接替皇位。
  迦罗瓦12岁时,进入一所皇家中学就读,这是一所声望很高却是专制的学校。到了16岁他才被允许学习数学,之后,他独专于数学研究,其它科目都引不起他的重视。他的老师写道:"该生只宜在数学的最高领域中工作。这个孩子完全陷在数学的狂热中。我认为,如果他的父母允许他除了数学,可以不学习其它科目,这将是对他最有好处的。否则,他将在这里浪费时间,并且他所做的,只是使他的老师们头痛,他自己则被惩罚压垮。"
  迦罗瓦对数学的渴求和表现,已超出老师的能力范围,他直接拿当代数学大师所写的著作当做学习的教材。17岁时,他提出生平的第一篇论文,至此,展现在他眼前的道路似乎是畅通的,但是谁也没料到,他的才华却成为他进步的最大阻碍。
  他的解题方法常有创新精妙之处,却常得不到评审老师们的赏识,加上他习惯在脑海里演算,而不屑于清楚的在纸上写上详细论证,这点让平庸的评审老师们头疼,以致于两次被拒绝于升学之路。
  他并未因此颓丧,仍继续研究他心爱的数学。在19世纪,数学家除了二次方程式的公式解之外,已得到解三次、四次方程式的解。但还不知道解五次方程式 ax5+bx4+cx3+dx2+ex+f=0的方法。迦罗瓦一心专注于寻找方法,17岁就有很好的进展,向法国科学院提出两篇论文。当时的评审是数学家柯西,迦罗瓦的表现深深震撼着柯西,虽然迦罗瓦在论文中并没提出解五次方程式的方法,但是它确实具有远见卓视,柯西不得不相信迦罗瓦的结论足以获得数学大奖。
  不过造化弄人,这段时间他的市长父亲因政治阴谋被迫自杀,却增强了他对政治活动的热衷。在参加完父亲的丧礼后,返回巴黎。他赶在参赛截止前,重新将他的研究论文改写成一篇专题论文,并送交由科学院的秘书傅立叶转交委员会,不过,不幸的是又降临在他身上,就在评审前几个星期,傅立叶病逝,而迦罗瓦的论文也从未出现在委员会上。
  迦罗瓦认为他的论文是被染有政治偏见的委员刻意封杀,之后,这位受挫的天才,加入了反政府的人民兵,被捕入狱,在狱中又差点被政治暗杀。在狱中,他深怕他研究的成果会永远消失,他彻夜工作,写出所有定理,绝望的试图让他的发现能得到世人的承认,他一直相信这些定理全面的阐明有关于解五次方程式的疑难之处。
  在出狱后,他又卷入一场风流韵事,因一位钟爱的女人,与人以枪决战,结果重弹身亡。一位数学天才,就如此生不逢时的英年早逝,并以此令人惊呀的结局,在世人面前谢幕,不禁令人惋惜。 计算机之父冯·诺依曼
20世纪即将过去,21世纪就要到来。我们站在世纪之交的大门槛,回顾20世纪科学技术的辉煌发展时,不能不提及20世纪最杰出的数学家之一的冯·诺依曼。众所周知,1946年发明的电子计算机,大大促进了科学技术的进步,大大促进了社会生活的进步。鉴于冯·诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用,他被西方人誉为"计算机之父".
  约翰·冯·诺依曼 ( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯,父亲是一个银行家,家境富裕,十分注意对孩子的教育。冯·诺依曼从小聪颖过人,兴趣广泛,读书过目不忘。据说他6岁时就能用古 希腊语同父亲闲谈,一生掌握了七种语言。最擅德语,可在他用德语思考种种设想时,又能以阅读的速度译成英语。他对读过的书籍和论文。能很快一句不差地将内容复述出来,而且若干年之后,仍可如此。1911年一1921年,冯·诺依曼在布达佩斯的卢瑟伦中学读书期间,就崭露头角而深受老师的器重。在费克特老师的个别指导下并合作发表了第一篇数学论文,此时冯·诺依曼还不到18岁。1921年一1923年在苏黎世大学学习。很快又在1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位,此时冯·诺依曼年仅22岁。1927年一1929年冯·诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位,西渡美国。1931年成为该校终身教授。1933年转到该校的高级研究所,成为最初六位教授之一,并在那里工作了一生。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大 学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士。他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院土。 1954年他任美国原子能委员会委员;1951年至1953年任美国数学会主席。
  1954年夏,冯·诺依曼被使现患有癌症,1957年2月8日,在华盛顿去世,终年54岁。
  冯·诺依曼在数学的诸多领域都进行了开创性工作,并作出了重大贡献。在第二次世界大战前,他主要从事算子理论、鼻子理论、集合论等方面的研究。1923年关于集合论中超限序数的论文,显示了冯·诺依曼处理集合论问题所特有的方式和风格。他把集会论加以公理化,他的公理化体系奠定了公理集合论的基础。他从公理出发,用代数方法导出了集合论中许多重要概念、基本运算、重要定理等。特别在 1925年的一篇论文中,冯·诺依曼就指出了任何一种公理化系统中都存在着无法判定的命题。
  1933年,冯·诺依曼解决了希尔伯特第5问题,即证明了局部欧几里得紧群是李群。1934年他又把紧群理论与波尔的殆周期函数理论统一起来。他还对一般拓扑群的结构有深刻的认识,弄清了它的代数结构和拓扑结构与实数是一致的。他对其子代数进行了开创性工作,并莫定了它的理论基础,从而建立了算子代数这门新的数学分支。这个分支在当代的有关数学文献中均称为冯·诺依曼代数。这是有限维空间中矩阵代数的自然推广。冯·诺依曼还创立了博奕论这一现代数学的又一重要分支。 1944年发表了奠基性的重要论文《博奕论与经济行为》。论文中包含博奕论的纯粹数学形式的阐述以及对于实际博奕应用的详细说明。文中还包含了诸如统计理论等教学思想。冯·诺依曼在格论、连续几何、理论物理、动力学、连续介质力学、气象计算、原子能和经济学等领域都作过重要的工作。
  冯·诺依曼对人类的最大贡献是对计算机科学、计算机技术和数值分析的开拓性工作。
  现在一般认为ENIAC机是世界第一台电子计算机,它是由美国科学家研制的,于1946年2月14日在费城开始运行。其实由汤米、费劳尔斯等英国科学家研制的"科洛萨斯"计算机比ENIAC机问世早两年多,于1944年1月10日在布莱奇利园区开始运行。ENIAC机证明电子真空技术可以大大地提高计算技术,不过,ENIAC机本身存在两大缺点:(1)没有存储器;(2)它用布线接板进行控制,甚至要搭接见天,计算速度也就被这一工作抵消了。ENIAC机研制组的莫克利和埃克特显然是感到了这一点,他们也想尽快着手研制另一台计算机,以便改进。
  冯·诺依曼由ENIAC机研制组的戈尔德斯廷中尉介绍参加ENIAC机研制小组后,便带领这批富有创新精神的年轻科技人员,向着更高的目标进军。1945年,他们在共同讨论的基础上,发表了一个全新的"存储程序通用电子计算机方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的缩写)。在这过程中,冯·诺依曼显示出他雄厚的数理基础知识,充分发挥了他的顾问作用及探索问题和综合分析的能力。
  EDVAC方案明确奠定了新机器由五个部分组成,包括:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备,并描述了这五部分的职能和相互关系。EDVAC机还有两个非常重大的改进,即:(1)采用了二进制,不但数据采用二进制,指令也采用二进制;(2建立了存储程序,指令和数据便可一起放在存储器里,并作同样处理。简化了计算机的结构,大大提高了计算机的速度。
  1946年7,8月间,冯·诺依曼和戈尔德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基础上,为普林斯顿大学高级研究所研制IAS计算机时,又提出了一个更加完善的设计报告《电子计算机逻辑设计初探》。以上两份既有理论又有具体设计的文件,首次在全世界掀起了一股"计算机热",它们的综合设计思想,便是著名的"冯·诺依曼机",其中心就是有存储程序原则--指令和数据一起存储。这个概念被誉为‘计算机发展史上的一个里程碑".它标志着电子计算机时代的真正开始,指导着以后的计算机设计。自然一切事物总是在发展着的,随着科学技术的进步,今天人们又认识到"冯·诺依曼机"的不足,它妨碍着计算机速度的进一步提高,而提出了"非冯·诺依曼机"的设想。
  冯·诺依曼还积极参与了推广应用计算机的工作,对如何编制程序及搞数值计算都作出了杰出的贡献。 冯·诺依曼于1937年获美国数学会的波策奖;1947年获美国总统的功勋奖章、美国海军优秀公民服务奖;1956年获美国总统的自由奖章和爱因斯坦纪念奖以及费米奖。
  冯·诺依曼逝世后,未完成的手稿于1958年以《计算机与人脑》为名出版。他的主要著作收集在六卷《冯·诺依曼全集》中,1961年出版。 不会考试的数学家埃尔米特 不会考试的数学家埃尔米特他是十九世纪最伟大的代数几何学家,但是他大学入学考试重考了五次,每次失败的原因都是数学考不好。他大学几乎没能毕业,每次考不好都是为了数学那一科。他大学毕业后考不上任何研究所,因为考不好的科目还是——数学。数学是他一生的至爱,但是数学考试是他一生的恶梦。不过这无法改变他的伟大:课本上“共轭矩阵”是他先提出来的,人类一千多年来解不出“五次方程式的通解”,是他先解出来的。自然对数的“超越数性质”,全世界,他是第一个证明出来的人。他的一生证明“一个不会考试的人,仍然能有胜出的人生”,并且更奇妙的是不会考试成为他一生的祝福。
  埃尔米特数学并不是真的那么差劲,只是他认为,当时,他们当地的数学教学氛围死气沉沉,而数学课本就象一堆废纸,所谓的数学成绩好的人,都是一些二流头脑的人,因为他们只懂得生搬硬套!所以他从小就是个问题学生,上课时老爱找老师辩论,尤其是一些基本的问题。他尤其痛恨考试;因为他一旦考糟了,老师就用木条打他的脚,这也是他痛悔数学考试的原因之一;他在后来的文章中写道:“达到教育的目的是用头脑,又不是用脚,打脚有什么用?打脚可以使人头脑更聪明吗?”
  在抵制考试的同时,埃尔米特又花了大量时间去看数学大师,如牛顿、高斯的原著,因为在他看来,只有在那里才能找到“数学的美,是回到基本点的辩论,那里才能饮到数学兴奋的源头。”他在年老时,回顾少年时的轻狂,写道:“传统的数学教育,要学生按部就班地,一步一步地学习,训练学生把数学应用到工程或商业上,因此,不重启发学生的开创性。但是数学有它本身抽象逻辑的美,例如在解决多次方方程式里,根的存在本身就是一种美感。数学存在的价值,不只是为了生活上的应用,也不应沦为供工程、商业应用的工具。数学的突破仍需要不断地去突破现有格局。  达朗贝尔(1717-1783)达朗贝尔(Jean Le Rond d'Alembert,1717-1783)——法国著名的物理学家、数学家和天文学家,一生研究了大量课题,完成了涉及多个科学领域的论文和专著,其中最著名的有8卷巨著《数学手册》、力学专著《动力学》、23卷的《文集》、《百科全书》的序言等等。他的很多研究成果记载于《宇宙体系的几个要点研究》中。达朗贝尔生前为人类的进步与文明做出了巨大的贡献,也得到了许多荣誉。但在他临终时,却因教会的阻挠没有举行任何形式的葬礼。
  达朗贝尔是一个军官的私生子,母亲是一位著名的沙龙女主人。达朗贝尔出生后,他的母亲为了不影响自己的名誉,把刚出生的儿子遗弃在教堂的石阶上,后被一名士兵捡到。达朗贝尔的亲生父亲得知这一消息后,把他找回来寄养给了一对工匠夫妇。
  达朗贝尔少年时被父亲送到了一所教会学校,在那里他学习了很多数理知识,为他将来的科学研究打下了坚实的基础。难能可贵的是,在宗教学校里受到了许多神学思想的熏陶以后,达朗贝尔仍然坚信真理、一生探求科学的真谛、不盲从于宗教的认识论。后来他自学了一些科学家的著作,并且完成了一些学术论文。1741年,凭借自己的努力,达朗贝尔进入了法国科学院担任天文学助理院士,在以后的两年里,他对力学作了大量研究,并发表了多篇论文和多部著作。1746年,达朗贝尔被提升为数学副院士。1750年以后,他停止了自己的科学研究,投身到了具有里程碑性质的法国启蒙运动中去。他参与了百科全书的编辑和出版,是法国百科全书派的主要首领。在百科全书的序言中,达朗贝尔表达了自己坚持唯物主义观点、正确分析科学问题的思想。在这一段时间之内,达朗贝尔还在心理学、哲学、音乐、法学和宗教文学等方面都发表了一些作品。
  1760年以后,达朗贝尔继续进行他的科学研究。随着研究成果的不断涌现,达朗贝尔的声誉也不断提高。他尤其以写论文快速而闻名。1762年,俄国沙皇邀请达朗贝尔担任太子监护,但被他谢绝了;1764年,普鲁士国王邀请他到王宫住了三个月,并邀请他担任普鲁士科学院院长,也被他谢绝了。1754年,他被提升为法国科学院的终身秘书。欧洲很多国家的科学院都聘请他担任国外院士。
  达朗贝尔的日常生活非常简单,白天工作,晚上去沙龙活动。他终生未婚,但有一位患难与共、生死相依的情人——沙龙女主人勒皮纳斯。达朗贝尔与养父母感情一直很好,直到1765年他47岁时才因病离开养父母,住到了勒皮纳斯家里。病愈后他一直居住在她的家里。可是在以后的日子里他在事业上进展缓慢,更使他悲痛欲绝的是勒皮纳斯小姐于1776年去世了。在绝望中他度过了自己的晚年。
  由于达朗贝尔生前反对宗教,巴黎市政府拒绝为他举行葬礼。所以当这位科学巨匠离开这个世界的时候,即没有隆重的葬礼、也没有缅怀的追悼,只有他一个人被安静的埋葬在巴黎市郊的墓地里。
  数学是达朗贝尔研究的主要课题,他是数学分析的主要开拓者。达朗贝尔为极限作了较好的定义,但他没有把这种表达公式化。波义尔做出这样的评价:达朗贝尔没有逃脱传统的几何方法的影响,不可能把极限用严格形式阐述;但他是当时几乎唯一一位把微分看成是函数极限的数学家。
  达朗贝尔是十八世纪少数几个把收敛级数和发散级数分开的数学家之一,并且他还提出了一种判别级数绝对收敛的方法——达朗贝尔判别法,即现在还使用的比值判别法;他同时是三角级数理论的奠基人。达朗贝尔也为偏微分方程的出现做出了巨大的贡献。1746年他发表了论文《张紧的弦振动是形成的曲线研究》,在这篇论文里,他首先提出了波动方程,并于1750年证明了它们的函数关系。1763年,他进一步讨论了不均匀弦的振动,提出广义的波动方程。
  另外,达朗贝尔在复数的性质、概率论等方面都有所研究,而且他还很早就证明了代数的基本定理。达朗贝尔在数学领域的各个方面都有所建树,但他并没有严密和系统的进行深入的研究,他甚至曾相信数学知识快穷尽了。但无论如何十九世纪数学的迅速发展是建立在他们那一代科学家的研究基础之上的,达朗贝尔为推动数学的发展做出了重要的贡献。
  达朗贝尔认为力学应该是数学家的主要兴趣,所以他一生对力学也作了大量研究。达朗贝尔是十八世纪为牛顿力学体系的建立作出卓越贡献的科学家之一。《动力学》是达朗贝尔最伟大的物理学著作。在这部书里,他提出了三大运动定律,第一运动定律是给出几何证明的惯性定律;第二定律是力的分析的平行四边形法则的数学证明;第三定律是用动量守恒来表示的平衡定律。书中还提出了达朗贝尔原理,它与牛顿第二定律相似,但它的发展在于可以把动力学问题转化为静力学问题处理,还可以用平面静力的方法分析刚体的平面运动,这一原理使一些力学问题的分析简单化,而且为分析力学的创立打下了基础。
  在《动力学》这部书里,达朗贝尔对十七到十八世纪运动量度的争论提出了自己的看法,他认为两种量度是等价的,并模糊的提出了物体动量的变化与力的作用时间有关。在《运动论》里,达朗贝尔不仅阐述了他的力学观点,他还在哲学序言里指出了科学发展的前景和分析科学的哲学观点。
  牛顿是最早开始系统研究流体力学的科学家,但达朗贝尔则为流体力学成为一门学科打下了基础。1752年,达朗贝尔第一次用微分方程表示场,同时提出了著名的达朗贝尔原理 —— 流体力学的一个原理,虽然这一原理存在一些问题,但是达朗贝尔第一次提出了流体速度和加速度分量的概念。
  达朗贝尔在力学和数学方面的研究推动了他对天文学的研究,他运用他的力学的知识为天文学领域做出了重要贡献。十八世纪,牛顿运动理论已经不能完善的解释月球的运动原理了。达朗贝尔开始涉足这一领域。在当时,达朗贝尔和另一个科学家克莱洛是学术上的竞争对手。他们在写论文、作报告等工作中相互竞争多年。在研究月球运动时,达朗贝尔和克莱洛在同一天提交了关于月球运动的报告,他们都对月球近地点移动的现象做出了解释,并在1749年提交了更详细的报告。1754年,他们又发表了月球运动数值表,这是最早的月球历之一。
  达朗贝尔在天文学上的另一个主要研究是关于地球形状和自传的理论。达朗贝尔发现了流体自转时平衡形式的一般结果,克莱洛以此为基础研究了地球的自转,1749年,达朗贝尔发表了关于春分点、岁差和章动的论文,为天体力学的形成和发展做出了奠定了基础。
  达朗贝尔对青年科学家十分热情,他非常支持青年科学家研究工作,也愿意在事业上帮助他们。他曾推荐著名科学家拉格朗日到普鲁士科学院工作,推荐著名科学家拉普拉斯到巴黎科学院工作。达朗贝尔自己也经常与青年科学家进行学术讨论,从中发现并引导他们的科学思想发展。在十八世纪的法国,让。达朗贝尔不仅灿烂了科学事业的今天,也照亮了科学事业的明天。
埃瓦里斯·迦罗瓦(Galois)(1811-1832)  迦罗瓦生于公元1811年10月25日,是一个大动乱的时代,当时法国皇帝拿破仑正值权力的颠峰,但是接下来的一年,发生俄国战役,拿破仑战败,1814年他被放逐并由路易十八接替皇位。1815年拿破仑潜逃出厄尔巴岛,进入巴黎,重新掌权。但是,三个月后,它惨遭滑铁卢败战,再次被放逐,由路易十八接替皇位。
  迦罗瓦12岁时,进入一所皇家中学就读,这是一所声望很高却是专制的学校。到了16岁他才被允许学习数学,之后,他独专于数学研究,其它科目都引不起他的重视。他的老师写道:"该生只宜在数学的最高领域中工作。这个孩子完全陷在数学的狂热中。我认为,如果他的父母允许他除了数学,可以不学习其它科目,这将是对他最有好处的。否则,他将在这里浪费时间,并且他所做的,只是使他的老师们头痛,他自己则被惩罚压垮。
  迦罗瓦对数学的渴求和表现,已超出老师的能力范围,他直接拿当代数学大师所写的著作当做学习的教材。17岁时,他提出生平的第一篇论文,至此,展现在他眼前的道路似乎是畅通的,但是谁也没料到,他的才华却成为他进步的最大阻碍。
  他的解题方法常有创新精妙之处,却常得不到评审老师们的赏识,加上他习惯在脑海里演算,而不屑于清楚的在纸上写上详细论证,这点让平庸的评审老师们头疼,以致于两次被拒绝于升学之路。
  他并未因此颓丧,仍继续研究他心爱的数学。在19世纪,数学家除了二次方程式的公式解之外,已得到解三次、四次方程式的解。但还不知道解五次方程式 ax5+bx4+cx3+dx2+ex+f=0的方法。迦罗瓦一心专注于寻找方法,17岁就有很好的进展,向法国科学院提出两篇论文。当时的评审是数学家柯西,迦罗瓦的表现深深震撼着柯西,虽然迦罗瓦在论文中并没提出解五次方程式的方法,但是它确实具有远见卓视,柯西不得不相信迦罗瓦的结论足以获得数学大奖。
  不过造化弄人,这段时间他的市长父亲因政治阴谋被迫自杀,却增强了他对政治活动的热衷。在参加完父亲的丧礼后,返回巴黎。他赶在参赛截止前,重新将他的研究论文改写成一篇专题论文,并送交由科学院的秘书傅立叶转交委员会,不过,不幸的是又降临在他身上,就在评审前几个星期,傅立叶病逝,而迦罗瓦的论文也从未出现在委员会上。
  迦罗瓦认为他的论文是被染有政治偏见的委员刻意封杀,之后,这位受挫的天才,加入了反政府的人民兵,被捕入狱,在狱中又差点被政治暗杀。在狱中,他深怕他研究的成果会永远消失,他彻夜工作,写出所有定理,绝望的试图让他的发现能得到世人的承认,他一直相信这些定理全面的阐明有关于解五次方程式的疑难之处。
  在出狱后,他又卷入一场风流韵事,因一位钟爱的女人,与人以枪决战,结果重弹身亡。一位数学天才,就如此生不逢时的英年早逝,并以此令人惊呀的结局,在世人面前谢幕,不禁令人惋惜。 卡当(Jerome.Cardan)(1501-1576) 卡当于1501年出生在意大利的帕维亚(Pavia),在文艺复兴时期是一位举足轻重的数学家也是一位典型的人文主义者,除了数学他也专注于收集、组织、研究、评论希腊和罗马的成果。
  卡当有个不幸的童年,在40岁之前,他穷得一无所有。个性孤僻,、自负、缺乏幽默感、不能自我反省,并且往往在言谈中,表现得冷漠无情。他为了逃避穷困、病痛、毁谤和不公平的待遇,曾在25年之中,每天玩骰子,并天天玩棋达40年之久。青年时代,他致力于研究数学、物理。从帕维亚大学医学院毕业后,在波隆纳和米兰行医并教受他人医术,成为全欧有名的医生。这期间,他也受聘在意大利的多所大学,担任数学讲座。 1570年,因丢掷耶稣的天宫图,被视为异教徒,而被捕入狱。不过,令人称其奇的是,主教随即以占星术士来聘用他。
  卡当的著作涵盖了数学、天文学、占星学、物理学、医学以及关于道德方面的语录。借着辛勤的耕耘,他将古世纪、中世纪以及当代所能搜集到的数学知识,编成百科全书的形式。他更将自己珍爱、偏好的数论和代数理论,结合在一起。
  1545年,他出版的著作《ArsMagra》(大术),在代数学上具有相当重要之地位。书中首次出现使用符号的雏形,例如:"3. quad . quad . p .29. quad . p .57 . aqualia36 . pos . p . 74."这相当于"3X4+29X2+57=36X+74";他对三次及四次方程式提出了系统性的解法,这是一个非常重要的成就。
  卡当在代数学上的另一个贡献,是认真地引入了虚数,并接受虚数是方程式的根。虚数的出现,是数学史上一件大事。虚数和原有的实数统称为复数系。根据代数基本定理,在复数系里任何多项式必有根,而且n次多项式恰有n个根,这就解决了根的存在性问题。要解出方程式的根,在复数系中,便可迎刃而解了。
  除了在代数学上的重要成就,卡当在概率论这门学科上,也扮演了奠基的工作。例如在其《De Ludo Aleoe》(博奕论,1663年出版)一书中,他已经计算了投掷两颗或三颗骰子时,在可能方法里,有多少方法是得到某一点数,这可以说是,概率论发展的一个滥觞。数学家的故事--韦达 韦达(1540-1603),法国数学家。年青时学习法律当过律师,后从事政治活动,当过议会议员,在西班牙的战争中曾为政府破译敌军密码。韦达还致力于数学研究,第一个有意识地和系统地使用字母来表示 已知数、未知数及其乘幂,带来了代数理论研究的重大进步。韦达讨论了方程根的多种有理变换,发现了方程根与分数的关系,韦达在欧洲被尊称为“代数学之父”。1579年,韦达出版《应用于三角形的数学定律》,同时还发现,这是π的第一个分析表达式。     主要著有《分析法入门》、《论方程的识别与修正》、《分析五章》、《应用于三角形的数学定律》等,由于他贡献卓著,成为十六世纪法国最杰出的数学家。
数学神童维纳的年龄  20世纪著名数学家诺伯特。维纳,从小就智力超常,三岁时就能读写,十四岁时就大学毕业了。几年后,他又通过了博士论文答辩,成为美国哈佛大学的科学博士。

  在博士学位的授予仪式上,执行主席看到一脸稚气的维纳,颇为惊讶,于是就当面询问他的年龄。维纳不愧为数学神童,他的回答十分巧妙:“我今年岁数的立方是个四位数,岁数的四次方是个六位数,这两个数,刚好把十个数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9全都用上了,不重不漏。这意味着全体数字都向我俯首称臣,预祝我将来在数学领域里一定能干出一番惊天动地的大事业。”

  维纳此言一出,四座皆惊,大家都被他的这道妙题深深地吸引住了。整个会场上的人,都在议论他的年龄问题。

  其实这个问题不难解答,但是需要一点数字“灵感”。不难发现,21的立方是四位数,而22的立方已经是五位数了,所以维纳的年龄最多是21岁;同样道理,18的四次方是六位数,而17的四次方则是五位数了,所以维纳的年龄至少是18岁。这样,维纳的年龄只可能是18、19、20、21这四个数中的一个。

  剩下的工作就是“一一筛选”了。20的立方是8000,有3个重复数字0,不合题意。同理,19的四次方等于130321,21的四次方等于194481,都不合题意。最后只剩下一个18,是不是正确答案呢?验算一下,18的立方等于5832,四次方等于104976,恰好“不重不漏”地用完了十个阿拉伯数字,多么完美的组合!

  这个年仅18岁的少年博士,后来果然成就了一番大事业:他成为信息论的前驱和控制论的奠基人。
数学家的故事--杨辉  杨辉,中国南宋时期杰出的数学家和数学教育家。在13世纪中叶活动于苏杭一带,其著作甚多。   

  他著名的数学书共五种二十一卷。著有《详解九章算法》十二卷(1261年)、《日用算法》二卷(1262年)、《乘除通变本末》三卷(1274年)、《田亩比类乘除算法》二卷(1275年)、《续古摘奇算法》二卷(1275年)。   

  杨辉的数学研究与教育工作的重点是在计算技术方面,他对筹算乘除捷算法进行总结和发展,有的还编成了歌决,如九归口决。   他在《续古摘奇算法》中介绍了各种形式的"纵横图"及有关的构造方法,同时"垛积术"是杨辉继沈括"隙积术"后,关于高阶等差级数的研究。杨辉在"纂类"中,将《九章算术》246个题目按解题方法由浅入深的顺序,重新分为乘除、分率、合率、互换、二衰分、叠积、盈不足、方程、勾股等九类。   

  他非常重视数学教育的普及和发展,在《算法通变本末》中,杨辉为初学者制订的"习算纲目"是中国数学教育史上的重要文献。

 数学家的故事--笛卡儿
笛卡儿,(1596-1650)法国哲学家,数学家,物理学家,解析几何学奠基人之一。他认为数学是其他一切科学的理论和模型,提出了数学为基础,以演绎为核心的方法论,对后世的哲学。数学和自然科学发展起到了巨大的作用。   

  笛卡儿分析了几何学和代数学的优缺点,表示要寻求一种包含这两门科学的优点而没有它们的缺点的方法,这种方法就是用代数方法,来研究几何问题--解析几何,《几何学》确定了笛卡儿在数学史上的地位,《几何学》提出了解析几何学的主要思想和方法,标志着解析几何学的诞生,思格斯把它称为数学的转折点,以后人类进入变量数学阶段。   

  笛卡儿还改进了韦达的符号记法,他用a、b、c……等表示已知数,用x、y、z……等表示未知数,创造了“=”,“”等符号,延用至今。   

  笛卡儿在物理学,生理学和天文学方面也有许多独到之处。
学成绩不佳的数学大师─埃尔米特(Hermite) 他是十九世纪最伟大的代数几何学家,但是他大学入学考试重考了五次,每次失败的原因都是数学考不好。他的大学读到几乎毕不了业,每次考不好都是为了数学那一科。他大学毕业后考不上任何研究所,因为考不好的科目还是── 数学。数学是他一生的至爱,但是数学考试是他一生的恶梦。不过这无法改变他的伟大:课本上"共轭矩阵"是他先提出来的,人类一千多年来解不出"五次方程式的通解",是他先解出来的。自然对数的"超越数性质",全世界,他是第一个证明出来的人。他的一生证明"一个不会考试的人,仍然能有胜出的人?quot;,并且更奇妙的是不会考试成为他一生的祝福。怎么会这样呢?嗯……也许能在本文中找到答案喔!翻开欧洲的地图,在法国的东北角嵌着一块小小的版图,名叫洛林Lorraine)。
  这个地方自古以来就是兵家必争之地,因为北扼莱茵河口,南由马恩河(Marne River)可以直捣巴黎;濒临的阿登高地(Ardennes)是军事制高点;地层中蕴藏欧洲最大的铁矿。早在神圣罗马帝国时代,洛林草场上就染满骑士的鲜血;1871年德国的铁血雄兵蹂躏法国后,要求法国割让的土地就是洛林。
  革命家的血统
  经过百年来战争的洗礼,洛林留下来的是一批苦干、达观的法国人,足能面 对环境的苦难。埃尔米特(Charles Hermite)1822年12月24日出生在洛林的小村 庄Dieuge,他的父祖辈都参与了法国大革命,祖父被大革命后的极端政治团 体巴黎公社(Commune)逮捕,后来死于狱中;有些亲人死在断头台上;他的父亲是杰出的冶矿工程师,因为被公社通缉,逃到法国边界的洛林小村庄,在一家铁矿场中隐姓埋名做矿工。
  铁矿场的主人叫雷利曼(Lallemand),一个标准强悍的洛林人,有一个比他更强悍的女儿玛德琳(Madeleine)。在那个保守的时代,玛德琳就以"敢在户外 穿长裤不穿裙子"而著名,凶悍地管理矿工。但是一遇到这位巴黎来的工程师,她就软化了,明知对方是死刑通缉犯还是嫁给他,而且为他生了七个孩子。埃尔米特在七个孩子中排名第五,生下来右脚就残障,需扶拐杖行走。他身上一半流着父亲优秀聪明、理想奋斗的血液,一半流着母亲敢作敢为、敢爱敢恨的洛林强悍血统,谱成不凡生涯的第一个升记号。
  从大师认识数学之美
  埃尔米特从小就是个问题学生,上课时老爱找老师辩论,尤其是一些基本的问题。他尤其痛恨考试;后来写道:"学问像大海,考试像鱼钩,老师老要把鱼挂 在鱼钩上,教鱼怎么能在大海中学会自由、平衡的游泳?" 老师看他考不好,就用木条打他的脚,他恨死了;后来写道?quot;达到教育的 目的是用头脑,又不是用脚,打脚有什么用?打脚可以使人头脑更聪明吗?" 他的数学考得特别差,主要原因是他的数学特别好;他讲的话更让数学老师 抓狂,他说:"数学课本是一滩臭水,是一堆垃圾。数学成绩好的人,都是 一些二流头脑的人,因为他们只懂搬垃圾。"他自命为一流的科学狂人。不 过他讲的也没错,历史上最伟大的数学家大多是文学、外交、工程、军事等, 与数学不相干科系出身的。 埃尔米特花许多时间去看数学大师,如牛顿、高斯的原著,他认为在那里才 能找到"数学的美,是回到基本点的辩论,那里才能饮到数学兴奋的源头。" 他在年老时,回顾少年时的轻狂,写道:"传统的数学教育,要学生按部就 班地,一步一步地学习,训练学生把数学应用到工程或商业上,因此,不重 启发学生的开创性。但是数学有它本身抽象逻辑的美,例如在解决多次方方 程序里,根的存在本身就是一种美感。数学存在的价值,不只是为了生活上 的应用,也不应沦为供工程、商业应用的工具。数学的突破仍需要不断地去突破现有格局。
  孝顺的天才
  埃尔米特的表现让父母忧心,父母但求他能把书念好,再多的钱也愿意付出,就把他送到巴黎的「路易大帝中学」(Louis-le-Grand)。因着超卓的数学天份, 他无法把自己塞入数学教育的窠臼,但是为了顺父母的意,又必须每天面对 那些细微繁琐的计算,以致痛苦得不得了。这位孝顺的天才,似乎注定终生 的自我折磨。 巴黎综合工科技术学院(Polytechnique)入学考每年举行两次,他从十八岁开始 参加,考到第五次才以吊车尾的成绩通过。其间他几乎要放弃时,遇到一位 数学老师李察(Richard)。李察老师对埃尔米特说:"我相信你是自拉格朗日 (Lagrange)以来的第二位数学天才。"拉格朗日被称为数学界的贝多芬,他所作的求根近似解被誉为「数学之诗」。 但是埃尔米特光有天份不够,李察老师说:"你需要有上帝的恩典,与完成 学业的坚持,才不会被你认为垃圾的传统教育牺牲掉。"因此他一次又一次 地落榜,却仍继续坚持应试。
  骑在蜗牛背上的人
  埃尔米特进技术学院念了一年以后,法国教育当局忽然下一道命令:肢障者不得进入工科学系,埃尔米特只好转到文学系。文学系里的数学已经容易很多了,结果他的数学还是不及格。有趣的是,他同时在法国的数学研究期刊《纯数学与应用数学杂志》发表《五次方方程式 解的思索》,震惊了数学界。
  在人类历史上,第三世纪的希腊数学家就发现一次方程与二次方程的解法,之后,多少一流数学家埋首苦思四次方程以上到n次方的解法,始终不得其解。没想到三百年后,一个文学系的学生,一个数学常考不及格的学生,竟 然提出正确的解法。埃尔米特知道自己已经「对数学的开创性研究中毒很深,热爱得无法自拔」,幸得好朋友勃特伦(Bertrand)赶忙帮他补习学校要考的数学。对这一个具有开 创性的天才,僵化的数学教育带来无边的苦难;惟有友谊的了解与鼓励能够 支持他走下去,并使他在二十四岁时,能以及格边缘的成绩自大学毕业。 由于不会应付考试,无法继续升学,他只好找所学校做个批改学生作业的助 教。这份助教工作,做了几乎二十五年,仅管他这二十五年中发表了代数连 分数理论、函数论、方程论……已经名满天下,数学程度远超过当时所有大 学的教授,但是不会考试,没有高等学位的埃尔米特,只能继续批改学生作 业。社会现实对他就是这么残忍、愚昧。
  不考试的老师
  能够使埃尔米特不愤世嫉俗、坦然前行的动力是什么? 有三个重要的因素,一是妻子的了解与同心。埃尔米特的妻子,是他大学好 友勃特伦的妹妹,她无怨无悔地跟随这个不会考试的天才丈夫,一年一年地走下去。二是有人真正地赞赏他,不因他外表的残废与没有耀人的学位而轻视他。欣 赏他的人后来也都在数学界享有盛名──包括研究无穷级数收敛、发散与微 分方程式而著名的柯西(Cauchy),发表椭圆函数、行列式理论而著名的雅科 比(Jacobi),「纯数学与应用数学杂志」的主编刘维尔(Liouville)。这些都是行 家,而来自真正行家的惺惺相惜,比考试高分的一点虚伪荣耀,更能支助一 个失败者走较远的路。三是埃尔米特的信仰。埃尔米特在四十三岁时染患一场大病,柯西来看他, 并且把福音传给他。信仰给他另一种价值与满足。 埃尔米特在四十九岁时,巴黎大学才请他去担任教授。此后的二十五年,几乎整个法国的大数学家都出自他的门下。我们无从得知他 在课堂上的授课方式,但是有一件事情是可以确定的──没有考试。
  三角几何里认识另一个世界
  不会考试给他带来许多麻烦:工作不顺利、多次重考、他人的轻视、自卑… …。但是给他带来许多祝福:认识妻子、好友、信仰,与整个生命的成熟。 后来美国加州理工学院数学系的教授贝尔(Bell),在他对历史上数学伟人的 回顾上,用一段话描述埃尔米特: 在历史上的数学家愈是天才,愈是好讥诮,讲话愈多嘲讽。只有一个人 例外,就是埃尔米特,他有真正完美的人格。埃尔米特死于1901年1月4日。晚年写道: "三角几何是永恒、是不朽的。自然界里没有任何一个东西是绝对的三角形, 但是在人的脑中却存在着完美、绝对的三角形,去衡量外面的形形状状。 没有人知道为什么三角的总和就是180°,没有人知道为什么三角的最长斜 边对应最大角。这些三角几何的基本特性,不是人去发明出来或想象出来的, 而是人在懵懂无知的时候,这些三角特性就存在,并且无论时空如何改变, 这些特性也不会改变。我只不过是一个无意中发现这些特性的人。 三角几何的存在,证明有一永久不改变的世界存在。博学而另类的代数几何学家A.格罗腾迪克 A.格罗腾迪克(1928-)生于法国,1966年获奖,他创立了一整套现代代数几何学抽象理论体系,对同调代数也有建树。
  
  法国数学家格罗腾迪克,是2O世纪最伟大的数学家之一,但他基本上属于另类,与学术界的数学家距离很远。他没有受过正规教育,也没有按部就班地在学术阶梯上晋升,而且在1970年以后完全脱离学术界。
  
  格罗腾迪克于1928年3月24日生于柏林,13岁(1941年)作为难民来到法国。他父亲是俄国人,在二战中被纳粹杀害,母亲是德国人。格罗腾迪克在难民营中长大,受到一些初等教育,战后他到法国高等师范学校和法兰西学院听课。1949年起,他开始研究泛函分析,并取得突出结果。1953年,开始转向同调代数学,1957年转向代数几何学,14年间,完全改变代数几何学的面貌。196O—1970年,格罗腾迪克任法国高等科学研究院教授,197O年以后回家务农。
  
  格罗腾迪克在代数几何学方面的贡献博大精深,大致可以分为1O个方面:(1)连续与离散的对偶性(寻来范畴,6种演算);(2)黎曼-洛赫-格罗腾迪克定理,把黎曼一洛赫定理由代数曲线和代数曲囱推广到任意高维代数簇,其间发展了拓仆K理论;(3)概形概念的引入,使代数几何学还原为交换代数学;(4)拓扑斯理论;(5)平展上同调与L进上同调;(6)动形(motive)理论;(7)晶状上同调;(8)拓扑斯的上同调;(9)稳和拓扑;(10)非阿贝尔代数几何学。他和其他人合作出版十几部巨著,共1万页以上,成为代数几何学的圣经。
  
  迄今为止,格罗腾迪克的著述中还有很多思想未被完全了解,但已经产生许多大结果,如德林证明韦伊猜想以及K理论的诞生。1984年,格罗腾迪克的手稿《纲领草案》在部分数学家中流传,1994年正式发表,其内容尚有待发掘,1988年瑞典科学院授予他克拉福德(Crafoord)奖,他拒绝领取,并痛斥当前的学术界腐败。不过,现在仍有许多同事和学生继续他的工作。 中国当代著名数学家陈建功
1929年,一位中国留学生在日本东北帝国大学获得日本理学博士学位。这是第一个获得日本理学博士的中国人,也是在日本取得这一荣誉的第一个外国人。这个消息轰动了当时的日本。日本报刊以及当时世界主要报刊都在头版刊登了这一报道:日本的理科学者们专门集会庆贺他的成就。这位中国留学生就是来自浙江绍兴的陈建功(1893-1971)。
  陈建功的成功来自于他的勤奋努力和刻苦好学。辛亥革命后的1913年,胸怀“科学救国”强烈愿望的陈建功虽然家境贫寒,但是仍然自筹路费去日本留学。1914年,他同时考入二所学校进行学习:白天在东京高等工业学校学习染料化工;晚上到东京物理学校学习数学。通过两千个日日夜夜的顽强学习,1918年他从东京高等工业学校毕业;1919年春,又毕业于东京物理学校。人们都深为他坚韧不拔的毅力所感动。
  1920年,回国不久的陈建功告别新婚的妻子,第二次赴日留学。他在仙台考入日本东北大学数学系。1921年在他还是一年级学生时,他的第一篇论文在日本《东北数学杂志》上发表。这是标志着中国现代数学兴起的一件大事。从此,人们就对这个中国留学生刮目相看了。在此期间,为了了解国际数学界的最新动态,他努力学习外文,掌握了日、英、德、法、意、俄六种文学,并能熟练运用日文、英文。
  1926年,陈建功第三次东渡,在日本东北帝国大学当研究生,致力于三角级数论的研究。当时,世界上许多一流的数学家都在极力企图解决一个难题:如何刻划一个能用绝对收敛的三角级数来表示的函数。1928年,陈建功独立地证明了这类函数就是所谓的杨氏卷积函数。他的论文发表在日本帝国科学院的院刊上,令国际数学界为之瞩目。
  1930年,陈建功用日文写的《三角级数论》一书,首创了许多数学用语和译语,一直沿用至今,此书也成为国内外重要参考书。
  获得博士学位的当年,在日本数学界已闻名遐尔的陈建功,以报国为己任,决然立即回国。他的导师和同事均竭力挽留,陈先生动情地说:“我来求学,是为了我的国家,并非为我自己。”初衷不变,他的胸腔中搏动着一颗热诚的赤子之心。
  学成回国,陈建功曾任浙江大学教授,早年提倡国语讲学,并自编中文数学教材。解放后,他历任复旦大学教授、杭州大学副校长等职,是中国科学院数学物理化学部委员。
  陈建功不但是一位数学家,而且又是一位杰出的教育家。四十余年来,他一直从事教育和科研工作,为祖国培养了大批数学工作者,他的不少学生,已是我国数学研究部门和高教战线上的学术带头人和骨干。陈建功在教学中很注意深入浅出,善于用通俗的语言,把复杂难懂的数学原理讲得清晰简明,使听者印象很深,陈建功非常重视课堂教学,他曾经说过:教师上一堂课,就好象打仗一样,一定要认真对付。所以陈建功十分熟悉教材内容,上讲台精神百倍,下讲台白粉满身。就是这样一位热忱爱国、勤奋工作成就卓越,享誉世界的杰出数学家,却在“文革”期间受到残酷的身体和心理的折磨,患病后又没有得到应有的治疗终于不幸逝世。
  陈建功教授的主要着作有《三角级数论》、《直交函数级数的和》、《实函数论》等。由于他对函数论,特别是对其中的直交函数级数论、三角级数论、单叶函数论和函数逼近论等方面理论问题的解决作出了重大贡献,他和华罗庚、苏步青一起被誉为中国当代三大数学家。 欧拉的故事  欧拉是数学史上着名的数学家,他在数论、几何学、天文数学、微积分等好几个数学的分支领域中都取得了出色的成就。不过,这个大数学家在孩提时代却一点也不讨老师的喜欢,他是一个被学校除了名的小学生。
  
  事情是因为星星而引起的。 当时,小欧拉在一个教会学校里读书。有一次,他向老师提问,天上有多少颗星星。老师是个神学的信徒,他不知道天上究竟有多少颗星,圣经上也没有回答过。其实,天上的星星数不清,是无限的。我们的肉眼可见的星星也有几千颗。这个老师不懂装懂,回答欧拉说:“天有有多少颗星星,这无关紧要,只要知道天上的星星是上帝镶嵌上去的就够了。”欧拉感到很奇怪:“天那么大,那么高,地上没有扶梯,上帝是怎么把星星一颗一颗镶嵌到一在幕上的呢?上帝亲自把它们一颗一颗地放在天幕,他为什么忘记了星星的数目呢?上帝会不会太粗心了呢?
  
  他向老师提出了心中的疑问,老师又一次被问住了,涨红了脸,不知如何回答才好。老师的心中顿时升起一股怒气,这不仅是因为一个才上学的孩子向老师问出了这样的问题,使老师下不了台,更主要的是,老师把上帝看得高于一切。小欧拉居然责怪上帝为什么没有记住星星的数目,言外之意是对万能的上帝提出了怀疑。在老师的心目中,这可是个严重的问题。
  
  在欧拉的年代,对上帝是绝对不能怀疑的,人们只能做思想的奴隶,绝对不允许自由思考。小欧拉没有与教会、与上帝“保持一致”,老师就让他离开学校回家。但是,在小欧拉心中,上帝神圣的光环消失了。他想,上帝是个窝囊废,他怎么连天上的星星也记不住?他又想,上帝是个独裁者,连提出问题都成了罪。他又想,上帝也许是个别人编造出来的家伙,根本就不存在。
  
  回家后无事,他就帮助爸爸放羊,成了一个牧童。他一面放羊,一面读书。他读的书中,有不少数学书。 爸爸的羊群渐渐增多了,达到了100只。原来的羊圈有点小了,爸爸决定建造一个新的羊圈。他用尺量出了一块长方形的土地,长40米,宽15米,他一算,面积正好是600平方米,平均每一头羊占地6平方米。正打算动工的时候,他发现他的材料只够围100米的篱笆,不够用。若要围成长40米,宽15米的羊圈,其周长将是110米(15+15+40+40=110)父亲感到很为难,若要按原计划建造,就要再添10米长的材料;要是缩小面积,每头羊的面积就会小于6平方米。 小欧拉却向父亲说,不用缩小羊圈,也不用担心每头羊的领地会小于原来的计划。他有办法。
  
  父亲不相信小欧拉会有办法,听了没有理他。小欧拉急了,大声说,只有稍稍移动一下羊圈的桩子就行了。 父亲听了直摇头,心想:“世界上哪有这样便宜的事情?”但是,小欧拉却坚持说,他一定能两全齐美。父亲终于同意让儿子试试看。 小欧拉见父亲同意了,站起身来,跑到准备动工的羊圈旁。他以一个木桩为中心,将原来的40米边长截短,缩短到25米。父亲着急了,说:“那怎么成呢?那怎么成呢?这个羊圈太小了,太小了。”小欧拉也不回答,跑到另一条边上,将原来15米的边长延长,又增加了10米,变成了25米。经这样一改,原来计划中的羊圈变成了一个25米边长的正方形。然后,小欧拉很自信地对爸爸说:“现在,篱笆也够了,面积也够了。”父亲照着小欧拉设计的羊圈扎上了篱笆,100米长的篱笆真的够了,不多不少,全部用光。面积也足够了,而且还稍稍大了一些。父亲心里感到非常高兴。孩子比自己聪明,真会动脑筋,将来一定大有出息。
  
  父亲感到,让这么聪明的孩子放羊实在是及可惜了。后来,他想办法让小欧拉认识了一个大数学家伯努利。通过这位数学家的推荐,1720年,小欧拉成了巴塞尔大学的大学生。这一年,小欧拉13岁,是这所大学最年轻的大学生。一个斗智故事下面的苏菲派伊斯兰教故事选自马素德·法尔赞的《另一种笑》,它诙谐地说明,从几条假定出发,要框住无比丰富的现实是多么困难。正如在报纸谜语中那样,对于任何一套假定,几乎总能找到替换的模型。这在哲学上有时称为“欠定问题”。
  一位罗马教廷的学者正在访问土耳其皇帝提摩尔的庭院。皇帝让一位著名毛拉安排一场与来访学者的斗智。毛拉做的第一件事就是让他的驴子驮上一堆题目不知所云的书。在斗智的那天,毛拉和他的驴子一起出现在皇家庭院里,尽管在他们之间语言不通,毛拉以其当地人的非凡仪表和过人智力,气势上压倒了罗马学者。这位学者最终决定考考这位毛拉的理论修养。他举起一个手指。毛拉以两个手指作答。罗马人举起三个手指。毛拉回答以四个手指。学者挥动他张开的手掌,毛拉的回答是握紧拳头伸进他的手掌。然后,学者打开他的公事包,拿出一个鸡蛋。毛拉从兜里掏出一个洋葱作答。罗马人问:“你的证据是什么?”毛拉向他的书打了一个莫名奇妙的手势。罗马人看了看,他对那些书名是如此震惊,就低头认输。
  谁也不懂他们间的较量。在随后的茶点上过之后,皇帝悄悄地问罗马学者,这究竟是什么含义。“他是一个才华横溢的人,这位毛拉,”罗马人解释说,“当我举起一个手指时,表示世上只有一个上帝,他举起两个手指是说上帝创造了天地。我举起了三个手指,表示人在怀胎-生-死间循环,毛拉以四个手指作答,象征人的躯体是由土、气、水、火四种元素组成。我挥动我张开的手掌,意味着上帝无处不在,而他用握紧的拳伸进他的掌心,是补充说上帝同样也在这里,在我们中间。”“好吧,那么鸡蛋和洋葱是怎么回事?”皇帝紧追着问。“鸡蛋是地(蛋黄)被天包围的象征。毛拉拿出一个洋葱表示地周围的天有很多层。我问他,他用什么证明天的层数和洋葱皮的层数一样多,结果他指给我看那些高深的书。唉,那些都是我所不知道的。您的毛拉真是一个非常博学的人。”然后沮丧的罗马人就离开了。
  与毛拉讲同一种语言的皇帝,下一步就是问毛拉关于这场辩论的情况。毛拉回答说:“这很容易,陛下。当他举起一个手指向我挑衅时,我举起了两个,意思是我会挖出他的两只眼珠。当他举起三个手指时,我确信他打算踢我三下。我就以牙还牙,要回敬他四下。他扬起整个手掌,毫无疑问,是要扇我一个耳光。那样我就会回他一记重拳。他看到我是认真的,就开始变得友好起来,送我一个鸡蛋,我就送他我的洋葱。”
  虽然包含较多数字信息的故事线索和假定集合限定了它们的解释像在这个寓言中对手指和拳头所作的那样多,但是许多党派间的政治论战,就它们掌握的所有吓人的统计数字来说,也并非一目了然或者相当完全。有时非言辞的传统和实践限制了误解的可能性,甚至会比数字还要好。例如,古老的宗教依赖于习俗、传统和成文的经书,看来就比那些只依赖于宗教著作的新派信仰体系少一些胡乱解释。数学家的故事--毕达哥拉斯毕达哥拉斯(约公元前580年-500年),古希腊哲学家、数学家、天文学家。他在意大利南部的克罗托内建立了一个政治、宗教、数学合一的秘密团体--毕达哥拉斯学派,他们很重视数学,企图用数学来解释一切,毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)而著名,其实这一定理早已为巴比伦人和中国人所知,但最早的证明可归功于毕达哥拉斯学派。   

  该学派还发现,若是奇数,则 构成直角三角形的三边,其实我们所称的勾股数。该学派将自然数分为若干类:奇数、偶数、完全数(即等于它的包括1而不包括它本身的所有因数之和的数)亲和数、三角数(1、3、6、10……)、平方数(1、4、9、16……)、五角数(1、5、12、22……)等,又发现从1起连续奇数的和必为平方数。   

  他们还发现了五种正多面体,在天文学和音乐理论上还有不少贡献,他的思想和学说对希腊文化有巨大影响。

毕达哥拉斯(约公元前580年-500年),古希腊哲学家、数学家、天文学家。他在意大利南部的克罗托内建立了一个政治、宗教、数学合一的秘密团体--毕达哥拉斯学派,他们很重视数学,企图用数学来解释一切,毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)而著名,其实这一定理早已为巴比伦人和中国人所知,但最早的证明可归功于毕达哥拉斯学派。   

  该学派还发现,若是奇数,则 构成直角三角形的三边,其实我们所称的勾股数。该学派将自然数分为若干类:奇数、偶数、完全数(即等于它的包括1而不包括它本身的所有因数之和的数)亲和数、三角数(1、3、6、10……)、平方数(1、4、9、16……)、五角数(1、5、12、22……)等,又发现从1起连续奇数的和必为平方数。   

  他们还发现了五种正多面体,在天文学和音乐理论上还有不少贡献,他的思想和学说对希腊文化有巨大影响。