阿基米德用數(shù)學(xué)戰(zhàn)勝羅馬戰(zhàn)艦,牛頓在干農(nóng)活時(shí)沉迷于數(shù)學(xué)問題,歐拉巧思妙想幫爸爸?jǐn)U大羊圈,高斯十歲時(shí)就能運(yùn)用等差數(shù)列求和……《數(shù)學(xué)家的故事》帶領(lǐng)我們徜徉在數(shù)學(xué)故事的長(zhǎng)廊中,讓我們從此愛上數(shù)學(xué)
孫劍,四川省中學(xué)特級(jí)教師,南充市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人,被四川省教育廳聘為初中數(shù)學(xué)教師省級(jí)培訓(xùn)員,南充市優(yōu)秀中小學(xué)校長(zhǎng),四川省初中數(shù)學(xué)省級(jí)骨干教師。中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)會(huì)員,南充市數(shù)學(xué)專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)。撰寫論文多篇。指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽,18人次獲全國(guó)一等獎(jiǎng)(金牌)。
外國(guó)篇
一、泰勒斯
二、畢達(dá)哥拉斯
三、歐幾里得
四、阿基米德
五、韋達(dá)
六、笛卡爾
七、費(fèi)馬
八、伯努利
九、牛頓
十、萊布尼茨
十一、丹尼爾
十二、歐拉
十三、拉格朗日
十四、拉普拉斯
十五、高斯
十六、柯西
十七、阿貝爾
十八、羅巴切夫斯基
十九、伽羅瓦
二十、魏爾斯特拉斯
二十一、黎曼
二十二、康托爾
二十三、克萊因
二十四、科瓦列夫斯卡婭
二十五、龐伽萊
二十六、希爾伯特
二十七、羅素
二十八、哈代
二十九、諾特
三十、馮諾依曼
中國(guó)篇
一、劉徽
二、趙爽
三、祖沖之
四、沈括
五、賈憲
六、楊輝
七、秦九韶
八、徐光啟
九、李善蘭
十、熊慶來
十一、陳建功
十二、蘇步青
十三、姜立夫
十四、江澤涵
十五、吳大任
十六、華羅庚
十七、柯召
十八、許寶騄
十九、陳省身
二十、吳文俊
二十一、谷超豪
二十二、王梓坤
二十三、陳景潤(rùn)
二十四、張景中
二十五、楊樂和張廣厚
二十六、丘成桐
附錄:數(shù)學(xué)家姓名中英文對(duì)照表
致謝
畢達(dá)哥拉斯的故事
畢達(dá)哥拉斯的父親是一個(gè)富商,畢達(dá)哥拉斯9歲時(shí)被父親送到提爾,在敘利亞學(xué)者那里學(xué)習(xí),在這里他接觸了東方的宗教和文化。之后,他又多次隨父親做商務(wù)旅行到小亞細(xì)亞。
公元前551年,畢達(dá)哥拉斯來到米里都、得洛斯等地,拜訪了泰勒斯、阿那克西曼德和菲爾庫德斯,并成為他們的學(xué)生。在此之前,他還曾在薩摩斯的詩人克萊非洛斯那里學(xué)習(xí)詩歌和音樂。
公元前550年,30歲的畢達(dá)哥拉斯因宣傳理性神學(xué),穿東方人服裝并蓄上頭發(fā),從而引起當(dāng)?shù)厝说姆锤,薩摩斯人因此一直對(duì)畢達(dá)哥拉斯有成見,認(rèn)為他標(biāo)新立異,鼓吹邪說。
畢達(dá)哥拉斯被迫于公元前535年離開家前往埃及,途中他在腓尼基各沿海城市停留,學(xué)習(xí)當(dāng)?shù)厣裨捄妥诮,并在提爾一神廟中靜修。
畢達(dá)哥拉斯抵達(dá)埃及后,國(guó)王阿馬西斯推薦他人神廟學(xué)習(xí)。
從公元前535年至公元前525年這十年時(shí)間中,畢達(dá)哥拉斯學(xué)習(xí)了象形文字和埃及神話歷史和宗教,并宣傳希臘哲學(xué),受到許多希臘人尊敬,有不少人在他的門下求學(xué)。
畢達(dá)哥拉斯在自己49歲這一年回到家鄉(xiāng)薩摩斯,開始講學(xué)并開辦學(xué)校,但是沒有達(dá)到他預(yù)期的成效。公元前520年左右,他為了擺脫當(dāng)時(shí)君主的暴政,與母親和唯一的一個(gè)門徒離開薩摩斯移居到西西里島,后來定居在克羅托內(nèi)。在那里他廣收門徒,建立了一個(gè)宗教、政治、學(xué)術(shù)合一的團(tuán)體。
他的演講吸引了各階層的人士,很多上層社會(huì)的人士也來參加演講會(huì)。按當(dāng)時(shí)的風(fēng)俗,婦女是被禁止出席公開的會(huì)議的,畢達(dá)哥拉斯打破了這個(gè)成規(guī),允許她們也來聽講。熱心的聽眾中就有他后來的妻子西雅娜,她年輕漂亮,曾給他寫過傳記,可惜已經(jīng)失傳了。
這個(gè)社團(tuán)里有男有女,地位一律平等,一切財(cái)產(chǎn)都?xì)w公有。
社團(tuán)的組織紀(jì)律很嚴(yán)密,甚至帶有濃厚的宗教色彩。
每個(gè)學(xué)員都要在學(xué)術(shù)上達(dá)到一定的水平,加入組織還要經(jīng)過一系列神秘的儀式,以求達(dá)到“心靈的凈化”。他們要接受長(zhǎng)期的訓(xùn)練和考核,遵守很多的規(guī)范和戒律,并且宣誓永不泄露學(xué)派的秘密和學(xué)說。
他們相信依靠數(shù)學(xué)可使靈魂升華,與上帝融為一體,“萬物皆數(shù)”,“數(shù)是萬物的本質(zhì)”,是“存在由之構(gòu)成的原則”,而整個(gè)宇宙是數(shù)及其關(guān)系的和諧的體系。上帝通過數(shù)來統(tǒng)治宇宙。這是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派和其他教派的主要區(qū)別。學(xué)派的成員有著共同的哲學(xué)信仰和政治理想,他們吃著簡(jiǎn)單的食物,進(jìn)行著嚴(yán)格的訓(xùn)練。
學(xué)派的教義鼓勵(lì)人們自制、節(jié)欲、純潔、服從。他們開始在大希臘(今意大利南部一帶)贏得了很高的聲譽(yù),產(chǎn)生過相當(dāng)大的影響,也因此引起了敵對(duì)派的嫉恨。后來,社團(tuán)受到民主運(yùn)動(dòng)的沖擊在克羅托內(nèi)的活動(dòng)場(chǎng)所遭到了嚴(yán)重的破壞。畢達(dá)哥拉斯被迫移居他林敦今意大利南部塔蘭托,并于公元前497年去世。許多門徒逃回希臘本土,在弗利奧斯重新建立據(jù)點(diǎn),另一些人到了塔蘭托,繼續(xù)進(jìn)行數(shù)學(xué)哲學(xué)研究以及政治方面的活動(dòng),直到公元前4世紀(jì)中葉畢達(dá)哥拉斯學(xué)派持續(xù)繁榮了兩個(gè)世紀(jì)之久。
【勾股定理】有一次,畢達(dá)哥拉斯應(yīng)邀參加一位富有政要舉行的餐會(huì),這位主人豪華宮殿般的餐廳鋪著正方形的美麗大理石地磚。由于大餐遲遲不上桌,饑腸轆轆的貴賓頗有怨言,但善于觀察和理解的畢達(dá)哥拉斯卻凝視腳下這些排列規(guī)則、美麗的方形地磚,他不只是欣賞地磚的美麗,而是想到它們和“數(shù)”之間的關(guān)系。于是,他拿出畫筆并蹲在地板上,選了一塊地磚以它的對(duì)角線長(zhǎng)度為邊畫了一個(gè)正方形,他發(fā)現(xiàn)這個(gè)正方形的面積恰好等于兩塊地磚的面積和。他很好奇,于是再以兩塊地磚拼成的矩形的對(duì)角線畫了另一個(gè)正方形,他發(fā)現(xiàn)這個(gè)正方形的面積等于5塊地磚的面積,也就是以該矩形兩邊作正方形面積之和。至此,畢達(dá)哥拉斯作了大膽的假設(shè):任何直角三角形,其斜邊的平方恰好等于另兩條邊平方之和。那一頓飯,這位古希臘數(shù)學(xué)大師的視線都一直沒有離開地面。
畢達(dá)哥拉斯本人以發(fā)現(xiàn)勾股定理(西方稱畢達(dá)哥拉斯定理)著稱于世。這定理早已為巴比倫人和中國(guó)人所知。大約是戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的數(shù)學(xué)著作《周髀算經(jīng)》中記錄著商高同周公的一段對(duì)話。商高說:“……故折矩,勾廣三,股修四,徑隅五!币馑季褪钦f:當(dāng)直角三角形的兩條直角邊分別長(zhǎng)為3(短邊)和4(長(zhǎng)邊)時(shí),徑隅(就是弦)則為5。后人簡(jiǎn)練地把這個(gè)事實(shí)說成“勾三股四弦五”,這就是中國(guó)著名的勾股定理。不過,最早的論證大概可歸功于畢達(dá)哥拉斯,他用演繹法證明了直角三角形斜邊平方等于兩直角邊平方之和,即畢達(dá)哥拉斯定理。
【個(gè)人軼事】畢達(dá)哥拉斯是希臘數(shù)學(xué)家中的一位杰出人物,同時(shí)也是歷史上最有趣味且又最難理解的人物之一。有一次,畢達(dá)哥拉斯遇到一位非常用功的窮人,他想教對(duì)方學(xué)習(xí)幾何,于是對(duì)窮人說:“如果你愿意跟我學(xué)習(xí)一個(gè)定理,我就給你一枚錢幣。”窮人看在錢的分上,樂不可支地答應(yīng)了他。窮人的進(jìn)步飛速,過了一學(xué)期,他對(duì)幾何產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣,反過來要求畢達(dá)哥拉斯教快一些,還說:“如果老師多教一個(gè)定理,我就給你一個(gè)錢幣!睕]過多久,畢達(dá)哥拉斯就把給學(xué)生的錢如數(shù)收回,同時(shí)也達(dá)到了教學(xué)生知識(shí)的目的,這是他當(dāng)老師高明的地方。
讓人遺憾的是,畢達(dá)哥拉斯的定理引發(fā)了不可公約數(shù)(無理數(shù))的發(fā)現(xiàn),但這使得他的全部哲學(xué)被否定。他的一個(gè)學(xué)生用畢達(dá)哥拉斯定理證明了:當(dāng)正方形的邊長(zhǎng)為1時(shí),對(duì)角線長(zhǎng)度不能用任何兩個(gè)整數(shù)相除來表示,也就是說不是有理數(shù)。
這剛好否定了畢達(dá)哥拉斯“關(guān)于一切數(shù)的存在都是有理的”的想法,這個(gè)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)直接要了畢達(dá)哥拉斯的命——他被教眾拋進(jìn)了大海。這次事件被稱作數(shù)學(xué)史上的第一次危機(jī),因?yàn)樗穸艘磺袛?shù)都是有理數(shù)的結(jié)論。一直到18—19世紀(jì),關(guān)于微積分嚴(yán)格性的討論才對(duì)這個(gè)數(shù)學(xué)問題做出了解答。
……