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数学家的故事

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数学家的故事——苏步青

苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可量,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。‘天下兴亡,匹夫有责’,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课使他终身难忘。

杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青只知道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。现在温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习薄,用毛笔书写,工工整整。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。

17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!”

这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心

数学家的墓志铭

一些数学家生前献身于数学,死后在他们的墓碑上,刻着代表着他们生平业绩的标志。

古希腊学者阿基米德死于进攻西西里岛的罗马敌兵之手(死前他还在主:“不

要弄坏我的圆”。)后,人们为纪念他便在其墓碑上刻上球内切于圆柱的图形,以纪念他发现球的体积和表面积均为其外切圆柱体积和表面积的三分之二。

德国数学家高斯在他研究发现了正十七边形的尺规作法后,便放弃原来立志学文的打算而献身于数学,以至在数学上作出许多重大贡献。甚至他在遗嘱中曾建议为他建造正十七边形的棱柱为底座的墓碑。

16世纪德国数学家鲁道夫,花了毕生精力,把圆周率算到小数后35位,后人称之为鲁道夫数,他死后别人便把这个数刻到他的墓碑上。瑞士数学家雅谷·伯努利,生前对螺线(被誉为生命之线)有研究,他死之后,墓碑上就刻着一条对数螺线,同时碑文上还写着:“我虽然改变了,但却和原来一样”。这是一句既刻划螺线性质又象征他对数学热爱的双关语

祖冲之(公元429-500年)是我国南北朝时期,河北省涞源县人.他从小就阅读了许多天文、数学方面的书籍,勤奋好学,刻苦实践,终于使他成为我国古代杰出的数学家、天文学家.

祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算.秦汉以前,人们以"径一周三"做为圆周率,这就是"古率".后来发现古率误差太大,圆周率应是"圆径一而周三有余",不过究竟余多少,意见不一.直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法--"割圆术",用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长.刘徽计算到圆内接96边形,求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π值越精确.祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间.并得出了π分数形式的近似值,取为约率,取为密率,其中取六位小数是3.141929,它是分子分母在1000以内最接近π值的分数.祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查.若设想他按刘徽的"割圆术"方法去求的话,就要计算到圆内接16,384边形,这需要化费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的.祖冲之计算得出的密率,外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了.为了纪念祖冲之的杰出贡献,有些外国数学史家建议把π=叫做"祖率".

祖冲之博览当时的名家经典,坚持实事求是,他从亲自测量计算的大量资料中对比分析,发现过去历法的严重误差,并勇于改进,在他三十三岁时编制成功了《大明历》,开辟了历法史的新纪元.

祖冲之还与他的儿子祖暅(也是我国著名的数学家)一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算.他们当时采用的一条原理是:"幂势既同,则积不容异."意即,位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等.这一原理,在西文被

称为卡瓦列利原理,但这是在祖氏以后一千多年才由卡氏发现的.为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,大家也称这原理为"祖暅原理".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。

欧拉1707年出生在瑞士的巴塞尔(Basel)城,13岁就进巴塞尔大学读书,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.

欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的著作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文.到今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的

欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清.他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为"分析学的化身".

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.

欧拉著作的惊人多产并不是偶然的,他可以在任何不良的环境中工作,他常常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾孩子在旁边喧哗.他那顽强的毅力和孜孜不倦的治学精神,使他在双目失明以后,也没有停止对数学的研究,在失明后的17年间,他还口述了几本书和400篇左右的论文.19世纪伟大数学家高斯(Gauss,1777-1855年)曾说:"研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法."

欧拉的父亲保罗·欧拉(Paul Euler)也是一个数学家,原希望小欧拉学神学,同时教他一点教学.由于小欧拉的才人和异常勤奋的精神,又受到约翰·伯努利的赏识和特殊指导,当他在19岁时写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖的奖金后,他的父亲就不再反对他攻读数学了.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,他能够复述年青时代笔记的内容,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的本领,欧拉的两个学生把一个复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字,两人相差一个单位,欧拉为了确定究竟谁对,用心算进行全部运算,最后把错误找了出来.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.

欧拉的风格是很高的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法的诞生.等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题,拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,1759年10月2日欧拉在回信中盛称拉格朗日的成就,并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,使年青的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉.他晚年的时候,欧洲所有的数学家都把他当作老师,著名数学家拉普拉斯(Laplace)曾说过:"欧拉是我们的导师." 欧拉充沛的精力保持到最后一刻,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".

欧拉的一生,是为数学发展而奋斗的一生,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的.欧拉在数学上的建树很多,对著名的哥尼斯堡七桥问题的解答开创了图论的研究。欧拉还发现,不论什么形状的凸多面体,其顶点数v、棱数e、面数f之间总有v-e+f=2这个关系。v-e+f被称为欧拉示性数,成为拓扑学的基础概念。在数论中,欧拉首先引进了重要的欧拉函数φ(n),用多种方法证明了费马小定理。以欧拉的名字命名的数学公式、定理等在数学书籍中随处可见, 与此同时,他还在物理、天文、建筑以至音乐、哲学方面取得了辉煌的成就。[欧拉还创设了许多数学符号,例如π(1736年),i(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),Σ(1755年),f(x)(1734年)等.德国数学家大卫·希尔伯特(1862~1943)是20世纪最伟大的数学家之一.他对数学的贡献是巨大的和多方面的,研究领域涉及代数不变式,代数数域,几何基础,变分法,积分方程,无穷维空间,物理学和数学基础等.他在1899

年出版的《几何基础》成为近代公理化方法的代表作,且由此推动形成了“数学公理化学派”,可以说希尔伯特是近代形式公理学派的创始人.1900年希尔

伯特38岁时在巴黎举行的第二届国际数学家大会上作了题为《数学问题》的著名讲演.在讲演中,他根据19世纪数学研究的成果与发展趋势,以卓越的远见和非凡的洞察力,提出了新世纪所面临的23个问题.这23个问题涉及现代数学的大部分重要领域(著名的哥德巴赫猜想就是第8个问题中的一部分),对这些问题的研究有力地推动了20世纪各个数学分支的发展.

本文介绍关于希尔伯特青年时代的两个小故事.

一、老师在课堂上现想现推

1880年秋天,18岁的希尔伯特进人家乡的哥尼斯堡大学,他不顾当法官的父亲希望他学习法律的愿望,毫不犹豫地进了哲学系学习数学(当时的大学,数学还设在哲学系内).希尔伯特发现当时的大学生活要多自由有多自由.意想不到的自由,使许多年轻人把大学第一年的宝贵时光都花费在学生互助会的传统活动饮酒和斗剑上,然而对希尔伯特来说,大学生活的更加迷人之处却在于他终于能自由地把全部精力给予数学了.

大学的第一学期,希尔伯特选学了积分学,矩阵论和曲面的曲率论三门课.根据规定。第二学期可以转到另一所大学听课,希尔伯特选择了海德尔堡大学,这是当时德国所有大学中最讨人喜欢和最富浪漫色彩的学校.希尔伯特在海德尔堡大学选听拉撒路·富克斯的课.富克斯是微分匠谭矫娴拿 遥 拿 趾拖咝晕⒎址匠碳负醭闪送 逵铮 部稳肥涤胫诓煌 说挠∠蠛

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二、苹果树下的例行出步

希尔伯特在海德尔堡上了一学期以后,接下来的一个学期,本来可以允许他再转到柏林去听课,但他深深地依恋自己的家乡,于是他又回到了哥尼斯堡

大学.再下一个学期——1882年春天,希尔伯特仍决定留在哥尼斯堡.这时赫尔曼·阅可夫斯基从柏林学习了三个学期后也回到了哥尼斯堡大学.闽可夫斯基从小就数学才能出众,据说有一次上数学课,老师因把问题理解错了而“挂了黑板”,同学们异口同声叫道:“闭可夫斯基去帮帮忙!”在柏林上学时,他因为出色的数学工作曾得到过一笔奖金.这时,年仅17岁的阅可夫斯基正沉浸在一项很深奥的研究之中——解巴黎科学院出榜征解的一

个问题:把一个数表成五个平方数的和.一年后,1883年春天,18岁的阅可夫斯基和英国著名的数学家史密斯共享巴黎科学院的这项大奖.这件事轰动了整个哥尼斯堡.希尔伯特的父亲因此曾告诫自己的儿子不要冒冒失失地去和“这样知名的人”交朋友.但由于对数学的热爱和共同的信念,希尔伯特和比他小两岁的闽可夫斯基很快成了好朋友.

1884年春天,年轻的数学家阿道夫·赫维茨从哥廷根来到哥尼斯堡担任副教授,年龄还不到25岁,在函数论方面已有出色的研究成果.希尔伯特和闽可夫斯基很快就和他们的新老师建立了密切的关系.他们这三个年轻人每天下午准5点必定相会去苹果树下散步.希尔伯特后来回忆道:“日复一日的散步中,我们全都埋头讨论当前数学的实际问题;相互交换我们对问题新近获得的理解,交流彼此的想法和研究计划.”在他们三人中,赫维茨有着广泛“坚实的基础知识,又经过很好的整理,”所以他是理所当然的带头人,并使其他两位心悦诚服.当时希尔伯特发现,这种学习方法比钻在昏暗的教室或图书馆里啃书本不知要好多少倍,这种例行的散步一直持续了整整八年半之久.以这种最悠然而有趣的学习方式,他们探索了数学的“每一个角落”,考察着数学世界的每一个王国,希尔伯特后来回忆道:“那时从没有想到我们竟会把自己带到那么远!”三个人就这样“结成了终身的友谊.”

正如徐利治教授所指出的,良师益友间的互相切磋讨论对希尔伯特的成长发展也起了十分重要的作用,可以想见那段时间是希尔伯特才、学、识获得迅速成长的重要阶段,假如没有这段经历,那么希尔伯特在1900年竟能在许多重要领域中一次提出那么多著名难题,倒是不易想象的了.有关希尔伯特散步的这个小故事告诉我们,师生除了在课堂上的活动以外,师生在课外的交流以及同学间的课外交流,也是一种重要的学习方式,对数学学习非常有益。而且,在散步中交流因为没有书本,也不用纸和笔,因此没有繁琐的推导和计算,只能交谈那些能用话“说出来”的东西,即对问题的理解,分析总是中的思想和方法,挖掘统帅形式推导的灵魂,......而这些对学好数学非常重要。同学们不妨经常邀几位要好的同学一起散步交谈,肯定会其乐无究的。

(王敬庚)

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。"

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。

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。”

“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。”

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。

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。”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)。

芒德勃罗曾在日内瓦大学(1955-1957),法国里尔(Lille)大学及综合工科学校 (1957-1958) 任数学讲师。曾任耶鲁大学罗宾逊(Abraham Robinson)数学科学副教授,麻省理工学院经济学讲师和访问教授及应用数学访问教授,哈佛大学经济学、应用数学与数学访问教授,耶鲁大学工学访问教授,爱因斯坦医学院生理学访问教授,巴黎沙特(Paris-Sud)大学数学访问教授。1987年成为耶鲁大学数学教授。

芒德勃罗因创造了原来根本不存在的分形学科而一举成名。1975年以法文出版《分形对象:形、机遇与维数》(Les Objets Fractals:Forme,Hasard et Dimension),1977年以英文出版《分形:形、机遇与维数》

(Fractals:Form,Chance and Dimension),1982年出版《大自然的分形几何学》。最后一部影响最大,它是分形学科的宣言书,包罗万象,显示了将分形用于自然现象描述的重要性。到目前为止他一共写过这三部书,后面每一部都是对前一部的修订和增补,其中相当部分是重写的。他对自己的专著的描述用词是:“普及性的”、“随笔”(Essay)、“宣言书”、“从头到尾都是序言”。最后一句是仿达西·汤普森 (D‘Arcy Thompson,1860-1948),汤普森曾写过一部巨著《论生长与形式》,但汤氏称该书从头到尾都是序言。

据初步统计,到1989年底他已经发表了123篇论文,内容极其庞杂,涉及语言学、概率论、通讯工程、水利学、经济理论、金融分析、布朗运动、湍流、复迭代、宇宙学、临界现象与相变等等。

芒德勃罗不是传统意义上的数学家、科学家,他的经历和学术生涯史无前例。 1973年以前,他一直不被各领域的科学家所认同,“分形理论”诞生后他的“政治”地位(他自己愿意用这样的词汇)剧变,成为世界上最有名气的科学家之一。通过因特网(Internet),可以很好地检验一个人的知名度:用万维网(WWW)浏览器打开Yahoo!检索引擎,输入“Mandelbrot”或者“fractal”,几秒种内便可查到上万条信息。仅从这一点来看,当今世界还没有哪位科学家如此赫赫有名,即使将他与影视名星放在一起,其知名度也不逊色。

科学界曾两次为他举行国际范围的祝寿活动,并相应出版了祝寿科学论文集。一次是1989年在其65岁生日时,纪念文集以《物理学D》(Physica D,专门刊登非线性科学方面的论文)杂志专号出版(1989年第38卷),刊登了他的大幅照片及详细学术经历。另一次是1994年他70大寿(会议拖到1995年举行),纪念文集由新加坡的《分形》(Fractals,1991年创办的一份关于“大自然复杂几何的跨学科”学术杂志)杂志专号出版(1995年第3卷第3期)。对一位科学工作者而言,这是很不容易享受到的荣誉。

芒德勃罗现为美国艺术与科学院院士,美国国家科学院外籍院士,欧洲艺术、科学与人文学院院士。他曾荣获巴纳奖章(F.Barnard Medal,1985)、富兰克林奖章(Franklin Medal,1986 )和物理学沃尔夫奖(Wolf Prize,1991),还有其他若干奖励。

芒德勃罗开创的分形理论近年来十分红火,据阿哈罗尼(Amnon Aharony)和费德 (Jens Feder)1989年对INSPEC数据库统计,公开发表的分形论文累计

数量符合指数规律exp{(t-1974)/1.74},其中t代表年份,这表明每年论文数量以1.8的因子增加。

博学成就了事业

进入20世纪,各门科学早已扬弃了博物学的传统,林耐(Carl von Linne,1707-1778) 、莱伊尔(Charles Lyell,1797-1875)和达尔文(Charles Robert Darwin,1809-1882)的时代一去不复返了,现在很难找到某人因采用博物学方法而取得重大成功,但芒德勃罗是个极大的例外,他是现代科学界最大的博物学家(naturalist)。他十分推崇《论生长与形式》( On Growth and Form)的作者达西·汤普森,这也间接表明他的博物学倾向。

他的思维方式很特别,喜欢几何是一个特征,此外他更关心数学史和物理学史( 杨振宁、李政道等大科学家也都十分重视科学史)。多数研究人员总是找最新的学术期刊来阅读,以便能跟上科学技术日新月异的形势。而他专门找一些破旧的、没人翻看的期刊,并且时常注意一些不起眼的非核心刊物。这是一个成才策略问题。

芒氏特别重视那些当时非主流的思想,尤其是那些被称作“病态的”、“反直觉的”的东西。“医生和律师用各种‘病例集’和‘案例集’来称呼有一个共同题目的实际病例和案例的汇编。而科学上尚无相应的专门名词,因此我建议也应用‘范例集’这个名词。重要的范例需倍加注意,而稍次的也应给予评述:通常可利用先例而缩短讨论。”[2]因此诸如现在人们熟悉的康托尔 (Georg Ferdinand Philip Cantor,1845-1918)三分集、外尔斯特拉斯(Karl Theodor Wilhelm Weierstrass,1815-1897)不可微曲线、可充满正方形区域的皮亚诺(Giuseppe Peano,1859-1932)曲线、谢尔宾斯基(Waclaw Sierpinski,1882-1969)地毯与海绵、柯赫(H.von Koch,1870-1924)雪花曲线等等,都被他视为珍宝。而这些一直被正统科学视为少数的反例,只是在教学过程中作为一种逻辑可能性偶而提到。在分形如此流行的今天,本文没有必要一个一个地仔细讲述这些“怪物”(芒氏视其为“宝贝”)的具体性质,从任何一本关于分形的书中都可以容易找到一些例子。

芒氏把世人的想法正好颠倒过来,他认为别人视为怪物的东西恰恰是最普通的类型;别人视为想当然的无比美好的点、线、面、体却是例外。长期的观察、收集与总结,使芒德勃罗获得这样一个印象:除了光滑的欧氏几何(广义的,泛指分形几何以外的标准几何)以外,应该还有一种不光滑的几何,这种几何更适于描写大自然的本来面目。

在其代表著《大自然的分形几何学》中,芒德勃罗如是说:“为什么几何学常常被说成是‘冷酷无情’和‘枯燥乏味’的?原因之一在于它无力描写

云彩、山岭、海岸线或树木的形状。云彩不是球体,山岭不是锥体,海岸线不是圆周,树皮并不光滑,闪电更不是沿着直线传播的。更为一般地,我要指出,自然界的许多图样是如此地不规则和支离破碎,以致与欧几里得(几何)──本书中用这个术语来称呼所有标准的几何学——相比,自然界不只具有较高程度的复杂性,而且拥有完全不同层次上的复杂度。自然界图样的长度,在不同标度下的数目,在所有实际情况下都是无限的。这些图样的存在,激励着我们去探索那些被欧几里得搁置在一边,被认为是‘无形状可言的’形状,去研究“无定形”的形态学。然而数学家蔑视这种挑战,他们想出种种与我们看得见或感觉到的任何东西都无关的理论,却回避从大自然提出的问题。”

芒氏认为,分形几何学并非20世纪数学的直接“应用”。它是数学危机的一个晚产的新领域,这个危机从雷蒙德(duBois Reymond)1875首次报告外尔斯特拉斯构造的处处连续而不可微函数就已开始了。这次危机大约延续到1925年,主要的演员是康托尔、皮亚诺、勒贝格和豪斯多夫(Flix Hausdorff,1868-1942)。这些天才们的工作的影响,远远超出了原定的范围。他们及其几代后继者都不知道,在他们那些十分返朴归真的创造后面,有着一个趣味盎然的世界。

海岸线:最容易说明的分形

巴塞罗斯(Anthony Barcellos)采访芒德勃罗时问他:“分形实例中你最喜欢哪一个?”芒氏脱口而出:“当然是海岸线例子”。随即他又补充说还有“血管分形结构”以及“自平方龙”(复迭代中的一个例子)等例子。他风趣地讲,实际上他不知道最喜欢哪一个,所有那些分形模型都好比他的孩子,他都喜欢,作为父亲因为所有孩子而骄傲,所有孩子都为这个分形之家添了光彩。“一个人可以因为不同的理由爱不同的孩子,但他不可能有真正绝对的偏爱。”

不管怎么说,海岸线例子还是最容易说清楚的分形实例,芒氏到处演讲,也总是提起它,在两部专著中也把海岸线问题放在前头讲述。

1967年芒氏在美国的《科学》杂志上发表长度为两页多一点的报告《英国海岸线有多长?统计自相似与分数维》,列出分维公式D=-logN/logr(N),说明海岸线是一种无标度对象,用不同刻度的“尺子”去测量此类现象,可以得到完全不同的长度结果。实际上可以说海岸线有任意长度、无穷长度(当然从物理上看,无标度区间总有一个下限,在原子层次就不能再谈“海岸线”问题了)。这时候“长度”就不是一个特别合适的物理量了,它显得有点不“客观”,而分维D则是一个很好的特征量。

实际上关于海岸线长度测量悖论,在芒氏之前英国著名气象学家里查逊

(Lewis Fry Richard son,1881-1953)、波兰著名数学家斯坦因豪斯

(H.Steinhaus,1887-1972)和法国著名实验物理学家、诺贝尔奖获得者佩兰(Jean-Baptiste Perrin,1870-1942)等都有过精彩论述。芒氏当时似乎只注意到前两人,后来才发现后者有一长串精辟阐述(在1977年、1982年的专著中芒氏大段引述了佩兰的话)。在《科学》杂志上的这篇文章中,芒氏根据里查逊的数据绘制了6条海岸线的“双对数图”,展示了存在6条直线(只有一条略弯曲),这些直线的斜率就代表海岸线的分维值。

这篇文章的第二张图示意了如何用几种“生成元”导出不可求长的(nonrectifiable)的自相似曲线。后来芒氏用柯赫曲线来说明海岸线问题。80年代后,生成元与L系统理论和计算机图形学结合起来,引起不小的热潮。

从这个实例可以看出,分形几何非常直观、简单,比现在任何一种数学都简单几百倍,似乎没什么了不起。但第一个吃螃蟹的人不容易,第二、第三个吃者也不简单。对于分形几何学中相当多内容,即使芒氏也不是第一个吃螃蟹的人,但他使吃螃蟹成为了时尚。他做的许多贡献都是这种性质的,他最终将毫无头绪的“杂多”综合在一起,创立了分形科学。

贯穿始终的一条线索

除了创立分形几何学这样一个总的题目,芒氏的主要科学成就具体说来主要包括什么?如果去掉“主要”两字,罗列一长串也就齐了,但是限制列出几项,考虑起来可不容易。有些现在看起来重要,可能不久后随着科学的发展又不算什么了,有的现在一般般,但也许以后会变得重要。无论怎样,作者还是根据自己的粗浅理解初步列出几项:

1)发现莱维(Paul Levy,1886-1971)稳定分布的重要性,并应用于经济学、布朗运动、星系分布等领域;

2)用自相似观点研究噪声与湍流的阵发过程;

3)[重新]发现M集合,推动了复迭代的复兴和计算机图形学的发展;

4)在前人基础上扩展了维数概念,并使各领域科学家广泛理解;

5)提出“分形”概念和“多分形”(multifractal,也译作“多重分形”、“多标度分形”) 思想,为不规则现象、临界现象研究树立了一面新的旗帜;

6)促进了科学的统一和数学的普及,有力推动了科学与艺术的结合。

在一般人看来,芒德勃罗的最主要贡献是发明了一种新的几何学。但是仔细研究他曲折的学术生涯会发现,他首先进入的并不是基础数理科学,而是“工程技术”(做广义的理解)。他在工程技术中(或者用中国话来说,在生产实践中)发现问题,总结出带有规律性的东西,进而将它们上升为一般理论,最终创立“分形几何学”。这与当前物理学家、数学家改行的顺序似乎正好相

反,现在通常是由基础数理科学转向经济学、社会学和哲学等。

直到最近人们对芒氏的理解还局限于确定论范式,90年代以后才有一些人注意到芒氏那里还有随机论范式,并且在芒氏那里两者本来是有机地结合在一起的。

芒氏本人曾明确说过,如果将来写关于分形方面的专著或者教科书,倒是可以直接从随机变量、随机函数讲起,而他之所以没有这么做,主要是考虑:首次进入能够极大地吸引读者的话题,应让读者立即产生几何直觉。无论是研究词频分布、通讯系统的噪声、价格变化,还是布朗运动、湍流、星系结构,芒氏都用了“自相似”这一貌似简单的思想。他的思路这这样的:自相似性≡尺度变换下的一种对称性→双曲分布→非高斯稳定分布→巧

妙利用了方差为无穷的“病态”性质→莱维飞行→各种应用(海岸线、皮亚诺曲线、门格尔/谢尔宾斯基海绵等) →分维测度→分形几何→自相似性→……

芒德勃罗曾说:“与分形关系最紧密的是双曲概率分布”(见《大自然的分形几何学》第38 章)。他最早接触的词频分布与收入分布研究,都涉及这一主题。在我们分析的上述方案中,特别突出了目前一般分形著作不太重视的“非高斯稳定随机过程”。

芒德勃罗从事的第一个科研实践(实际上仍然理论气十足)是研究通讯中

的噪声和词频的分布,后来是河水的涨落以及经济学中的收入分布规律。这几项似乎一点不搭边,但它们都指向一个不变的东西,这个线索如此重要,以至不理解它就无法理解芒德勃罗一生工作的统一性。这个线索沟通了自然科学中长期存在的确定论描述体系与随机论描述体系,这个线索帮助人们理解宣言书《大自然的分形几何学》中各个部分之间的内在联系。这个线索的潜在价值远未开发完毕,它正在成为众多新学科的生长点:如最近对分数布朗运动(FBM)的兴趣,对莱维飞行(Levy flights)的重新关注,对非高斯稳定随机过程的新认识等等。

那么这个线索是什么呢?就是从他的老师莱维那里学来的“莱维稳定分布”(Levy’s stable distributions)。莱维是概率论少有的几位著名的奠基人之一,虽然现在的学生几乎不知道这个伟大人物了。当年在法国综合工科学校,莱维教过芒德勃罗,芒氏师从莱维学习基本的数学分析。后来有人问芒氏是否是莱维的学生。芒氏的回答很有趣:“不,许多人后来都声称是莱维的学生,但莱维特别否认他有什么学生”。芒氏讲的“学生”(student) 换成“弟子”(disciple)大概更恰当些。

芒德勃罗大约在1960年左右真正意识到非高斯型稳定分布的意义,从此他坚定信念,不为外界各种反对、批评所动,连续将这种思想应用于经济学、

流体力学以及天文学。

在概率论基础奠定之前,钟型误差分布定律就已广为人知,这种分布具有各种想象得出的好性质,所以被冠以“正态分布”,也称高斯正态分布。言外之意,不满足这些性质的分布都不是标准的——也许多少有些“变态”。特别是本世纪初对布朗运动的大量研究,更加深了人们对这种完美分布的向往。维纳(Norbert Wiener,1894-1964)成功地发展了一套关于布朗运动的漂亮数学理论。如今人们称布朗运动往往有两种含义,一种指物理上实在的微粒运动导致的宏观过程,另一种则指维纳的那些纯粹数学。实际上维纳在研究布朗运动随机过程时所用到的分布只是高斯正态分布。

数理科学中个别案例使用正态分布导致了空前成功,直接诱导人们将它推广到一切物理现象,最终必然影响到社会科学界。在相当长时间里(甚至到现在仍然如此),数理统计工作者言必称正态分布,在相当程度上正态分布是唯一有用、方便的工具。然而芒德勃罗发现这种流行观念是错误的。

经济学中的“稳定分布”

现在查到芒德勃罗一共发表18篇经济学论文(也许会有几篇的出入),主要涉及《经济学季刊》、《政治经济学杂志》、《计量经济学》、《商业杂志》、《国际经济评论》、《交叉科学评论》、《运筹学研究》、《经济学与统计学评论》、《经济与社会测度年刊》、《应用经济学》等,发表时间集中在1959年至1973年。综观芒氏的论文和专著,他只关心一个核心的经济问题——收入分布以及与之有关的价格问题。据他人本讲,他对经济学中的帕累托(Vilfredo Pareto,1848-1923)分布的研究从1957年在哥伦比亚大学和康奈尔大学的时期就开始了,然后在法国里尔大学和综合工科学校继续了这项工作。1973年以后他义无返顾地离开了经济学,专心发展“分形几何学”。与在其他学科一样,经济学界并没有轻易接受他的非正统观点,但芒德勃罗已经得到自己想得到的东西,他并不在乎经济学界当时能否承认他。

米罗夫基(Philip Mirowski)1995年评论说,芒德勃罗的经济学研究在经济学团体内引起过两次巨大风波,一次是在60年代末,一次是在80年代末。第一次是因为芒氏的观点攻击了当时占支配地位的计量经济学和资产定价理论,第二次是因为芒氏在非线性动力学运动中出尽风头,经济学家受“浑沌”(chaos)的影响,间接评论了芒氏的早期研究工作。两次反响的主流都是怀疑芒氏的理论和方法,既使有一些人受芒氏论文的激励,转而注意自己未曾考虑的方面,也不相信芒氏的理论。

中国古今26位著名数学家的故事[001]

中国古今26位著名数学家的故事 1.赵爽,三国时期东吴的数学家。曾注《周髀算经》,《周髀算经注》 中有一篇《勾股圆方图注》全文五百余字,并附有数幅插图(已失传),这篇注文简练地总结了东汉时期勾股算术的重要成果,最早给出并证明了有关勾股弦三边及其和、差关系的二十多个命题,他的证明主要是依据几何图形面积的换算关系。 2.朱世杰(公元1300年前后)朱世杰数学代表作有《算学启蒙》(1299) 和《四元玉鉴》(1303)。 3.祖暅,祖冲之之子,同其父祖冲之一起圆满解决了球面积的计算问 题,得到正确的体积公式。现行教材中著名的“祖暅原理”,在公元五世纪可谓祖暅对世界杰出的贡献。 4.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。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。 5.杨辉,字谦光,钱塘(今杭州)人,中国古代数学家和数学教育家, 生平履历不详。(一)主要著述 《详解九章算法》,《日用算法》,《乘除通变本末》,《田亩比类乘除捷法》,《续古摘奇算法》,其中后三种为杨辉后期所著,一般称之为《杨辉算法》。 6.熊庆来(1893—1969),字迪之,云南弥勒人,他是中国近代数学研 究和教育的奠基人。 7.许宝騄(19l0.9.10一1970.12.18)是中国数学家,生卒于北京.许宝騄是中国概率统计领域内享有国际声誉的第一位数学家。他的主要工作是在数理统计和概率论两个方面。 8.徐光启(公元1562—1633年)字子先,编写了著名的《农政全书》。《几何原本》是我国最早第一部自拉丁文译来的数学著作还有《数理精蕴》。 9.吴学谋是中国数学家,生于广西柳州。 10.汪莱(1768一1813),是中国古代数学家,《参两算经》的最早的数学作品。1796一1798年,汪莱先后与自己的同乡好友巴树谷、江玉讨论数学,完成《弧三角形》和《勾股形》两部书稿。1789年,巴树谷将此两书合为一帙刊行,取名《衡斋算学》,这就是汪莱数学著作的最早刊本。

数学家的故事

数学家的故事 一、华罗庚 1、简介 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。 2、小故事 华罗庚是一位靠自学成才的世界一流的数学家。他仅有初中文凭,因一篇论文在《科学》杂志上发表,得到数学家熊庆来的赏识,从此华罗庚北上清华园,开始了他的数学生涯。 1936年,经熊庆来教授推荐,华罗庚前往英国,留学剑桥。

20世纪声名显赫的数学家哈代,早就听说华罗庚很有才气,他说:“你可以在两年之内获得博士学位。”可是华罗庚却说:“我不想获得博士学位,我只要求做一个访问者。”“我来剑桥是求学问的,不是为了学位。”两年中,他集中精力研究堆垒素数论,并就华林问题、他利问题、奇数哥德巴赫问题发表18篇论文,得出了著名的“华氏定理”,向全世界显示了中国数学家出众的智慧与能力。 1946年,华罗庚应邀去美国讲学,并被伊利诺大学高薪聘为终身教授,他的家属也随同到美国定居,有洋房和汽车,生活十分优裕。当时,不少人认为华罗庚是不会回来了。 新中国的诞生,牵动着热爱祖国的华罗庚的心。1950年,他毅然放弃在美国的优裕生活,回到了祖国,而且还给留美的中国学生写了一封公开信,动员大家回国参加社会主义建设。他在信中坦露出了一颗爱中华的赤子之心:“朋友们!梁园虽好,非久居之乡。归去来兮……为了国家民族,我们应当回去……”虽然数学没有国界,但数学家却有自己的祖国。 华罗庚从海外归来,受到党和人民的热烈欢迎,他回到清华园,被委任为数学系主任,不久又被任命为中国科学院数学研究所所长。从此,开始了他数学研究真正的黄金时期。他不但连续做出了令世界瞩目的突出成绩,同时满腔热情地关心、培养了一大批数学人才。为摘取数学王冠上的明珠,为应用数学研究、试验和推广,他倾注了大量心血。

关于数学家的励志故事

关于数学家的励志故事 数学家华罗庚的故事 1930 年的一天,清华大学数学系主任熊庆来,坐在办公室里看一本《科学》杂志。看着看着,不禁拍案叫绝:“这个华罗庚是哪国留学生?”周围的人摇摇头,“他是在哪个大学教书的?”人们面面相觑。最后还是一位江苏籍的教员想了好一会儿,才慢吞吞地说:“我弟弟有个同乡叫华罗庚,他哪里教过什么大学啊!他只念过初中,听说是在金坛中学当事务员。” 熊庆来惊奇不已,一个初中毕业的人,能写出这样高深的数学论文,必是奇才。他当即做出决定,将华罗庚请到清华大学来。 从此,华罗庚就成为清华大学数学系助理员。在这里,他如鱼得水,每天都游弋在数学的海洋里,只给自己留下五、六个小时的睡眠时间。说起来让人很难相信,华罗庚甚至养成了熄灯之后,也能看书的习惯。他当然没有什么特异功能,只是头脑中一种逻辑思维活动。他在灯下拿来一本书,看着题目思考一会儿,然后熄灯躺在床上,闭目静思,开始在头脑中做题。碰到难处,再翻身下床,打开书看一会儿。就这样,一本需要十天半个月才能看完的书,他一夜两夜就看完了。华罗庚被人们看成是不寻常的助理员。 第二年,他的论文开始在国外著名的数学杂志陆续发表。清华大学破了先例,决定把只有初中学历的华罗庚提升为助教。 几年之后,华罗庚被保送到英国剑桥大学留学。可是他不愿读博士学位,只求做个访问学者。因为做访问学者可以冲破束缚,同时攻读七、八门学科。他说:“我到英国,是为了求学问,不是为了得学位的。” 华罗庚没有拿到博士学位。在剑桥的两年内,他写了 20 篇论文。论水平,每一篇都可以拿到一个博士学位。其中一篇关于“塔内问题”的研究,他提出的理论被数学界命名为“华氏定理”。 华罗庚以一种热爱科学,勤奋学习,不求名利的精神,献身于他所热爱的数学研究事业。他抛弃了世人所追求的金钱、名利、地位。最终,他的事业成功了。 华罗庚把科学研究与实际应用紧密结合起来。华罗庚把数学应用到工农业生产上,对我国现代化建设做出了突出的贡献。 数学家阿基米德 阿基米德公元前287年出生在意大利半岛南端西西里岛的叙拉古。父亲是位数学家兼天文学家。阿基米德从小有良好的家庭教养,11岁就被送到当时希腊文化中心的亚历山大城去学习。在这座号称"智慧之都"的名城里,阿基米德博阅群书,汲取了许多的知识,并且做了欧几里得学生埃拉托塞和卡农的门生,钻研《几何原本》。

数学家的小故事

中外数学家的小故事 八岁的高斯发现了数学定理 德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。 长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。 他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。 这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。 “你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。 教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。 还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?” 老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。 可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。” 数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢? 高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。 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

(完整word版)数学家精彩小故事

八岁的高斯发现了数学定理 德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。 长大后他成为当代最杰出的天文学家、数学家。他在物理的电磁学方面有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们则称呼他为“数学王子”。 他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见:穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。 这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。 “你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发的拿起一本小说坐在椅子上看去了。 教室里的小朋友们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来。 还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去。“老师,答案是不是这样?” 老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说:“去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。 可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前:“老师!我想这个答案是对的。” 数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:5050,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是5050,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢? 高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。 为了中华民族的富强-------苏步青的故事 苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可量,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。 那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。‘天下兴亡,匹夫有责’,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课使他终身难忘。 杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青只知道读书、思考、解题、演算,

4《趣味数学》第2讲 数学家的小故事一

第2讲数学家的小故事一 1、阿基米德 阿基米德在数学上的发现创造是数不胜数,阿基米德螺线,抛物线上的弓形求面积方法含有现代积分思想,等等。 直到现在,全世界活着的人中,至少还有百分之六十的人数学知识比不上两千年前的阿基米德。 一个关于他的著名的故事是:叙拉古的国王委托金匠造一顶纯金的皇冠,但是怀疑里面被掺了银子,当然不可能通过把皇冠割开来检验这个王冠,于是便请阿基米德鉴定一下。 一次当他洗澡时正在冥思苦想,这时水漫溢到盆外,于是悟得不同质料的物体,虽然重量相同,但因体积不同,排去的水也必不相等。根据这一道理,就可以判断皇冠是否掺假。 阿基米德高兴得跳起来,赤身奔回家中,口中大呼:“我发现了!我发现了!”于是便开始在大街上裸奔起来了,一直跑到家里。 阿基米德的死也具有传奇色彩。 公元前212年,罗马军队攻入叙拉古,并闯入阿基米德的住宅,他们看见一位老人在地上埋头作几何图形,士兵们将沙盘踩坏。 阿基米德怒斥士兵:“不要弄坏我的图!”士兵拔出短剑,刺死了这位旷世绝伦的大科学家,阿基米德竟死在愚蠢无知的罗马士兵手里。 还有一个版本是他死前说的话是:“让我做完最后一道题。” 关于阿基米德在数学史上的地位,美国的数学史学家贝尔在《数学人物》上是这样评价阿基米德的: “任何一张开列有史以来三位最伟大的数学家的名单之中,必定会包括阿基米德,而另外两们通常是牛顿和高斯。不过以他们的宏伟业绩和所处的时代背景来比较,或拿他们影响当代和后世的深邃久远来比较,还应首推阿基米德。” 2、毕达哥拉斯: 毕达哥拉斯是一个杰出的数学家,他创立的有理数的概念至今对于一些受过高等教育的中国人还是一个难的东西。 他也是历史上最有趣味而又最难理解的人物之一。他建立了一种宗教,主要的教义是灵魂的轮回和吃豆子的罪恶性。 毕达哥拉斯教派有一些规矩是: 1.禁食豆子。 2.东西落下了,不要拣起来。 3.不要去碰白公鸡。 4.不要擘开面包。 5.不要迈过门闩。

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华罗庚 有一次,他跟邻居家的孩子一起出城去玩,他们走着走着;忽然看见路旁有座荒坟,坟旁有许多石人、石马。这立刻引起了华罗庚的好奇心,他非常想去看个究竟。于是他就对邻居家的孩子说: “那边可能有好玩的,我们过去看看好吗?” 邻居家的孩子回答道:“好吧,但只能呆一会儿,我有点害怕。” 胆大的华罗庚笑着说:“不用怕,世间是没有鬼的。”说完,他首先向荒坟跑去。 两个孩子来到坟前,仔细端详着那些石人、石马,用手摸摸这儿,摸摸那儿,觉得非常有趣。爱动脑筋的华罗庚突然问邻居家的孩子:“这些石人、石马各有多重?” 邻居家的孩子迷惑地望着他说:"我怎么能知道呢?你怎么会问出这样的傻问题,难怪人家都叫你‘罗呆子’。” 华罗庚很不甘心地说道:“能否想出一种办法来计算一下呢?” 邻居家的孩子听到这话大笑起来,说道:“等你将来当了数学家再考虑这个问题吧!不过你要是能当上数学家,恐怕就要日出西山了。” 华罗庚不顾邻家孩子的嘲笑,坚定地说:“以后我一定能想出办法来的。” 当然,计算出这些石人、石马的重量,对于后来果真成为数学家的华罗庚来讲,根本不在话下。 金坛县城东青龙山上有座庙,每年都要在那里举行庙会。少年华罗庚是个喜爱凑热闹的人,凡是有热闹的地方都少不了他。有一年华罗庚也同大人们一起赶庙会,一个热闹场面吸引了他,只见一匹高头大马从青龙山向城里走来,马上坐着头插羽毛、身穿花袍的“菩萨”。每到之处,路上的老百姓纳头便拜,非常虔诚。拜后,他们向“菩萨”身前的小罐里投入钱,就可以问神问卦,求医求子了。 华罗庚感到好笑,他自己却不跪不拜“菩萨”。站在旁边的大人见后很生气,训斥道: “孩子,你为什么不拜,这菩萨可灵了。” “菩萨真有那么灵吗?”华罗庚问道。 一个人说道:“那当然,看你小小年纪千万不要冒犯了神灵,否则,你就会倒楣的。” “菩萨真的万能吗?”这个问题在华罗庚心中盘旋着。他不相信一尊泥菩萨真能救苦救难。庙会散了,看热闹的老百姓都回家了。而华罗庚却远远地跟踪着“菩萨”。看到“菩萨”进了青龙山庙里,小华罗庚急忙跑过去,趴在门缝向里面看。只见“菩萨”能动了,他从马上下来,脱去身上的花衣服,又顺手抹去脸上的妆束。门外的华庚惊呆了,原来百姓们顶礼膜拜的“菩萨”竟是一村民装扮的。 华罗庚终于解开了心中的疑团,他将“菩萨”骗人的事告诉了村子里的每个人,人们终于恍然大悟了。从此,人们都对这个孩子刮目相看,再也无人喊他“罗呆子”了。正是华罗庚这种打破砂锅问到底的精神, 陈景润 陈景润一个家喻户晓的数学家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大贡献,创立了著名的“陈氏定理”,所以有许多人亲切地称他为“数学王子”。但有谁会想到,他的成就源于一个故事。1937年,勤奋的陈景润考上了福州英华书院,此时正值抗日战争时期,清华大学航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔丧,不想因战事被滞留家乡。几所大学得知消息,都想邀请沈教授前进去讲学,他谢绝了邀请。由于他是英华的校友,为了报达母校,他来到了这所中学为同学们讲授数学课。 一天,沈元老师在数学课上给大家讲了一故事:“200年前有个法国人发现了一个有趣的现

(完整版)关于数学家的励志故事大全【三篇】

关于数学家的励志故事大全【三篇】 了解一些数学家的故事,以及数学史,很有好处.学生通过感人、有趣的数学家的历史事例,以及一些数学的重大事件,有助于了解数学的发生和发展。下面是无忧考网整理分享的关于数学家的励志故事大全,欢迎阅读与借鉴。 【欧姆与欧姆定律】 乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。 欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势。欧姆花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源,但是因为电流不稳定,效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源,从而保

证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小,这在当时还是一个没有解决的难题。开始,欧姆利用电流的热效应,用热胀冷缩的方法来测量电流,但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来,巧妙地设计了一个电流扭秤,用一根扭丝悬挂一磁针,让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置;再用铋和铜温差电池,一端浸在沸水中,另一端浸在碎冰中,并用两个水银槽作电极,与铜线相连。当导线中通过电流时,磁针的偏转角与导线中的电流成正比。他将实验结果于1826年发表。1827年欧姆又在《电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE。式中S表示电流;E表示电动力,即导线两端的电势差,γ为导线对电流的传导率,其倒数即为电阻。 欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。 欧姆在自己的许多著作里还证明了:电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积和传导性成反比;在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。 人们为纪念他,将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。 【数学家陈景润】 陈景润是国际知名的大数学家,深受人们的敬重。但他并没有产生骄傲自满情绪,而是把功劳都归于祖国和人民。为了维护祖国的

中国数学家的小故事

中国数学家的小故事 我国自古以来数学就领先于世界水平,过程中出现了许许多多的著名人物,yjbys小编为大家分享的中国数学家的小故事,欢迎大家阅读! 朱世杰(公元1300年前后) 字汉卿,号松庭,寓居燕山(今北京附近),“以数学名家周游湖海二十余年”,“踵门而学者云集”(莫若、祖颐:《四元玉鉴》后序)。朱世杰数学代表作有《算学启蒙》(1299)和《四元玉鉴》(1303)。 《算术启蒙》是一部通俗数学名著,曾流传海外,影响了朝鲜、日本数学的发展。 《四元玉鉴》则是中国宋元数学高峰的又一个标志,其中最杰出的数学创造有“四元术”(多元高次方程列式与消元解法)、“垛积术”(高阶等差数列求和)与“招差术”(高次内插法)。 徐光启

(公元1562-1633年)字子先,号玄扈,吴淞(今属上海)人。他从万历末年起,经过天启、崇祯各朝,曾作到文渊阁大学士的官职(相当于宰相)。他精通天文历法,是明末改历的主要主持人。他对农学也颇有研究,曾根据前人所著各种农书,附以自己的见解,编写了著名的《农政全书》,全书有六十余卷,共六十多万字。明朝末年,满族的统治阶级从东北关外屡次发动战争,徐光启曾屡次上书论军事,并在通州练新兵,主张采用西方火炮。他是一位热爱祖国的科学 家。 1 他没有入京做官之前,曾在上海、广东、广西等地教书。在此期间,他曾博览群书,在广东还接触到一些传教士,对他们传入的西方文化开始有所接触。公元1600年,他在南京和利玛窦相识,以后两人又长期同住在北京,经常来往。他和利玛窦两人共同译《几何原本》一书,1607年译完前六卷。当时徐光启很想全部译完,利玛窦却不愿这样做。直到晚清时代,《几何原本》后九卷的翻译工作才由李善兰(公元1811-1882年)完成。

数学家小故事十则

数学家小故事十则 一蒲丰 一天,法国数学家蒲丰请许多朋友到家里,做了一次试验.蒲丰在桌子上铺好一张大白纸,白纸上画满了等距离的平行线,他又拿出很多等长的小针,小针的长度都是平行线的一半.蒲丰说:“请大家把这些小针往这张白纸上随便仍吧!”客人们按他说的做了。 蒲丰的统计结果是:大家共掷2212次,其中小针与纸上平行线相交704次,2210÷704≈3.142。蒲丰说:“这个数是π的近似值。每次都会得到圆周率的近似值,而且投掷的次数越多,求出的圆周率近似值越精确。”这就是著名的“蒲丰试验”。 二高斯 高斯是位小学二年级的学生,有一天他的数学老师因为事情已处理了一大半,虽然上课了,仍希望将其完成,因此打算出一题数学题目给学生练习,他的题目是:1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=?,因为加法刚教不久,所以老师觉得出了这题,学生肯定是要算蛮久的,才有可能算出来,也就可以藉此利用这段时间来处理未完的事情,但是才一转眼的时间,高斯已停下了笔,闲闲地坐在那里,老师看到了很生气的训斥高斯,但是高斯却说他已经将答案算出来了,就是55,老师听了下了一跳,就问高斯如何算出来的,高斯答道,我只是发现1和10的和是11、2和9的和也是11、3和8的和也是11、4和7的和也是11、5和6的和还是11,又11+11+11+11+11=55,我就是这么算的。高斯长大后,成为一位很伟大的数学家。高斯小的时候能将难题变成简易,当然资质是很大的因素,但是他懂得观察,寻求规则,化难为简,却是值得我们学习与效法的。 三笛卡儿 笛卡儿最杰出的成就是在数学发展上创立了解析几何学。在笛卡儿时代,代数还是一个比较新的学科,几何学的思维还在数学家的头脑中占有统治地位。笛卡儿致力于代数和几何联系起来的研究,于1637年,在创立了坐标系后,成功地创立了解析几何学。他的这一成就为微积分的创立奠定了基础。解析几何直到现在仍是重要的数学方法之一。 四冯·诺依曼 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".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。 五杨辉 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。

世界四大数学家的故事

数学家的故事 xx篇 1.八岁的xx发现了数学定理 德国高斯(1777~1855)是当代最杰出的天文学家、数学家,在物理的电磁学方面也有一些贡献,现在电磁学的一个单位就是用他的名字命名。数学家们称呼他为“数学王子”。 高斯出生在一个贫穷的家庭,是一个农民的儿子,幼年时,他在数学方面就显示出了非凡的才华。3岁能纠正父亲计算中的错误。 他八岁时进入乡村小学读书。教数学的老师是一个从城里来的人,觉得在一个穷乡僻壤教几个小猢狲读书,真是大材小用。而他又有些偏见: 穷人的孩子天生都是笨蛋,教这些蠢笨的孩子念书不必认真,如果有机会还应该处罚他们,使自己在这枯燥的生活里添一些乐趣。 这一天正是数学教师情绪低落的一天。同学们看到老师那抑郁的脸孔,心里畏缩起来,知道老师又会在今天捉这些学生处罚了。“你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。”老师讲了这句话后就一言不发地拿起一本小说坐在椅子上看去了。 教室里的小朋友们拿起石板开始计算: “1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一个数后就擦掉石板上的结果,再加下去,数越来越大,很不好算。有些孩子的小脸孔涨红了,有些手心、额上渗出了汗来…… 还不到半个小时,小高斯拿起了他的石板走上前去,“老师,答案是不是这样?” 老师头也不抬,挥着那肥厚的手,说: “去,回去再算!错了。”他想不可能这么快就会有答案了。

可是高斯却站着不动,把石板伸向老师面前: “老师!我想这个答案是对的。”数学老师本来想怒吼起来,可是一看石板上整整齐齐写了这样的数:50,他惊奇起来,因为他自己曾经算过,得到的数也是50,这个8岁的小鬼怎么这样快就得到了这个数值呢?高斯解释他发现的一个方法,这个方法就是古时希腊人和中国人用来计算级数1+2+3+…+n的方法。高斯的发现使老师觉得羞愧,觉得自己以前目空一切和轻视穷人家的孩子的观点是不对的。他以后也认真教起书来,并且还常从城里买些数学书自己进修并借给高斯看。在他的鼓励下,高斯以后便在数学上作了一些重要的研究了。 2.小xxxx羊圈 欧拉,瑞士人,是世界数学史上与高斯、阿基米德、牛顿齐名的四大著名数学家之一,被誉为“数学界的莎士比亚”,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: “天上有多少颗星星,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。” xx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镶嵌到天幕上的呢?上帝亲自把它们一颗地放在天幕,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。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

[关于著名数学家的故事有哪些] 著名数学家的故事

[关于著名数学家的故事有哪些] 著名数学家的故事 数学家传记是数学历史发展的载体,数学家成长经历是数学家传记的重要的一部分。数学家的故事你了解吗?下面就是小编给大家整理的数学家的故事,希望大家喜欢。 数学家的故事篇1:陈景润攻克歌德巴赫猜想 陈景润一个家喻户晓的数学家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大贡献,创立了著名的陈氏定理,所以有许多人亲切地称他为数学王子。但有谁会想到,他的成就源于一个故事。 1937年,勤奋的陈景润考上了福州英华书院,此时正值抗日战争时期,清华大学航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔丧,不想因战事被滞留家乡。几所大学得知消息,都想邀请沈教授前进去讲学,他谢绝了邀请。由于他是英华的校友,为了报达母校,他来到了这所中学为同学们讲授数学课。 一天,沈元老师在数学课上给大家讲了一故事:200年前有个法国人发现了一个有趣的现象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28= 5+23,100=11+89。每个大于4的偶数都可以表示为两个奇数之和。因为这个结论没有得到证明,所以还是一个猜想。大数学欧拉说过:虽然我不能证明它,但是我确信这个结论是正确的。 它像一个美丽的光环,在我们不远的前方闪耀着眩目的光辉。陈景润瞪着眼睛,听得入神。 数学家的故事篇2:8岁高斯发现了数学定理 德国著名大科学家高斯(1777~1855)出生在一个贫穷的家庭。高斯在还不会讲话就自己学计算,在三岁时有一天晚上他看着父亲在算工钱时,还纠正父亲计算的错误。 有一天高斯的数学教师情绪低落的一天。对同学们说:你们今天替我算从1加2加3一直到100的和。谁算不出来就罚他不能回家吃午饭。

数学家励志小故事

数学家励志小故事 徐瑞云,1915年6月15日生于上海,1927年2月考入上海著名的公立务本女中读书。徐瑞云从小喜欢数学,读中学时对数学的兴 趣更加浓厚,因此,1932年9月高中毕业后报考了浙江大学数学系。当时,浙大数学系的教授有朱叔麟、钱宝琮、陈建功和苏步青。此外,还有几位讲师、助教。数学系的课程主要由陈建功和苏步青担任。当时数学系的学生很少,前一届两个班学生共五人,她这届也 不过十几人。 当时苏步青才30岁,看上去十分年轻,因此徐瑞云的同学中有 人认为苏步青是助教,可是听完一堂课后就不住地赞叹说:“想不 到助教竟能讲得这么好。”这件事引起知情者的哄笑。徐瑞云在陈 建功和苏步青的教导下,勤奋学习,专心听讲,认真做笔记,她的 考试成绩经常是满分。1936年7月,徐瑞云以优异成绩毕业了,被 浙大数学系留校任助教。1937年2月,26岁的徐瑞云与28岁的生 物系助教江希明喜结伉俪。新婚三个月后,徐瑞云夫妇获得亨伯特 留学德国的奖学金,双双乘船漂洋赴德国留学,攻读博士学位。 徐瑞云有幸被德国著名的数学大师卡拉凯屋独利接受,由他担任她的数学博士指导老师。当时有不少学生想请他作导师,他都没有 同意。而徐瑞云这位东方女士因学习勤奋,数学功底扎实,成了卡 拉凯屋独利的关门弟子。徐瑞云主要研究三角级数论。这门学科起 源于物理学的热传导问题的傅里叶分析的主要部分,是当时国际上 研究的热门之一,在中国还是一个空白。 徐瑞云为将来能在分析、函数论方面赶上世界先进水平,废寝忘食,广撷博采,把大部分时间都用在图书馆里。1940年底,徐瑞云 获得博士学位,成了中国历史上第一位女数学博士。她的博士论文“关于勒贝格分解中奇异函数的傅里叶展开”,1941年发表在德国《数学时报》上。

中国数学家苏步青的故事

中国数学家苏步青的故事 中国数学家苏步青的故事 我国古代的读书人,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,……十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构:提出问题――分析问题――解决问题,但真正动起笔来就犯难了。知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。根本原因还是无“米”下“锅”。于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。 苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。

观察内容的选择,我本着先静后动,由近及远的原则,有目的、有计划的先安排与幼儿生活接近的,能理解的观察内容。随机观察也是不可少的,是相当有趣的,如蜻蜓、蚯蚓、毛毛虫等,孩子一边观察,一边提问,兴趣很浓。我提供的观察对象,注意形象逼真,色彩鲜明,大小适中,引导幼儿多角度多层面地进行观察,保证每个幼儿看得到,看得清。看得清才能说得正确。在观察过程中指导。我注意帮助幼儿学习正确的观察方法,即按顺序观察和抓住事物的不同特征重点观察,观察与说话相结合,在观察中积累词汇,理解词汇,如一次我抓住时机,引导幼儿观察雷雨,雷雨前天空急剧变化,乌云密布,我问幼儿乌云是什么样子的,有的孩子说:乌云像大海的波浪。有的孩子说“乌云跑得飞快。”我加以肯定说“这是乌云滚滚。”当幼儿看到闪电时,我告诉他“这叫电光闪闪。”接着幼儿听到雷声惊叫起来,我抓住时机说:“这就是雷声隆隆。”一会儿下起了大雨,我问:“雨下得怎样?”幼儿说大极了,我就舀一盆水往下一倒,作比较观察,让幼儿掌握“倾盆大雨”这个词。雨后,我又带幼儿观察晴朗的天空,朗诵自编的一首儿歌:“蓝天高,白云飘,鸟儿飞,树儿摇,太阳公公咪咪笑。”这样抓住特征见景生情,幼儿不仅印象深刻,对雷雨前后气象变化的词语学得快,记得牢,而且会应用。我还在观察的基础上,引导幼儿联想,让他们与以往学的词语、生活经验联系起来,在发展想象力中发展语言。

著名数学家的励志故事

著名数学家的励志故事 以下是学习啦为大家搜集整理的中外著名数学家的故事,欢迎参考! 女数学家王贞仪(1768-1797),字德卿,江宁人,是清代学者王锡琛之女,著有《西洋筹算增删》一卷、《重订策算证讹》一卷、《象数窥余》四卷、《术算简存》五卷、《筹算易知》一卷。 从她遗留下来的著作可以看出,她是一位从事天文和筹算研究的女数学家。算筹,又被称为筹、策、筹策等,有时亦称为算子,是一种棒状的计算工具。一般是竹制或木制的一批同样长短粗细的小棒,也有用金属、玉、骨等质料制成的,不用时放在特制的算袋或算子筒里,使用时在特制的算板、毡或直接在桌上排布。应用“算筹”进行计算的方法叫做“筹算”,算筹传入日本称为“算术”。算筹在中国起源甚早,《老子》中有一句“善数者不用筹策”的记述,现在所见的最早记载是《孙子算经》,至明朝筹算渐渐为珠算所取代。 17世纪初叶,英国数学家纳皮尔发明了一种算筹计算法,明末介绍到我国,也称为“筹算”。清代著名数学家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震称其为“策算”。王贞仪也从事研究由西洋传入我国的这种筹算,并且写了三卷书向国人介绍西洋筹算。她在著作中对西洋筹算进行增补讲解,使之简易明了。王贞仪介绍的纳皮尔算筹乘除法,当时的读者认为容易了解,但与当时我国的乘除法筹算的方法相比,显得较繁杂,因此,数学家们没有使用西洋筹算,一直使用中国筹算法。今天的读者把中外筹算乘除法视为老古董,采用的是由外国传入的笔算四则运算,这种笔算于1903年才开始被使用,故我国与世界接轨使用笔算的历史只有100年。 高扬芝(1906-1978),江西南昌人,从小学习勤奋,特别喜欢数学。

高中毕业后考入北京大学数学系,由于学习成绩优秀,1930年 大学毕业后应聘到上海大同大学担任数学教员,后成为教授、数学 系主任。在课堂教学中,她遵循《学记》中所说的:“善歌者使人 继其声,善教者使人继其志。”所以,高扬芝的数学教学一贯是兢 兢业业、讲求实效,深受学生欢迎。 高扬芝长期从事数学分析(旧时叫高等微积分)、高等代数和复变函数等课程的教学与研究。她深知,高等数学比初等数学更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定义、定理、法则统治着的王国。 因此,高教授常常告诉学生,数学结构严谨,证明简洁,蕴含着数 学的美。它像一座迷宫,只要你潜心学习、研究,就能寻求到走出 迷宫的正确道路。一旦顺利走出迷宫,成功的愉悦会使你兴奋不已,你会向新的、更复杂的迷宫挑战,这就是数学的魅力。 她在上海大同大学工作不到五年的时间里,自身潜在的科研天赋很快被唤醒催发。经过刻苦钻研教材,结合教学实践,她撰写出论 文《Clebsch氏级数改正》,1935年在交通大学主编的《科学通讯》上连载,得到同行好评。解放后,她又著有《极限浅说》《行列式》等科普读物多部。 高扬芝是中国数学会创始时的少数女性前辈之一。1935年7月 25日中国数学会在上海交通大学图书馆举行成立大会,共有33人 出席,高扬芝就是其中的一位。在这次年会上,她被推选为中国数 学会评议会评议,后连任第二、三届评议会评议。1951年8月,中 国数学会在北京大学召开了规模空前的第一次全国代表大会,高扬 芝出席了大会。她是这次到会代表63人中惟一的女代表。20世纪 60年代,她被选为江苏省数学会副理事长。 徐瑞云,1915年6月15日生于上海,1927年2月考入上海著名的公立务本女中读书。徐瑞云从小喜欢数学,读中学时对数学的兴 趣更加浓厚,因此,1932年9月高中毕业后报考了浙江大学数学系。当时,浙大数学系的教授有朱叔麟、钱宝琮、陈建功和苏步青。此外,还有几位讲师、助教。数学系的课程主要由陈建功和苏步青担任。当时数学系的学生很少,前一届两个班学生共五人,她这届也 不过十几人。

六个中国数学家的故事

六个中国数学家的故事 励志故事 爱情故事 儿童故事 搞笑故事 恐怖故事 哲理故事 神话故事 历史故事 1、苏步青

苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽 然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读 初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可是, 后来的一堂数学课影响了他一生的道路。 那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而 是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发 展实业,救亡图存,在此一举。‘天下兴亡,匹夫有责 ’,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为 了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课 使他终身难忘。

杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上, 苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从 文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书” 的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青只知 道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。现在 温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习薄,用毛 笔书写,工工整整。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。 17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步 青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决 定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生

数学家的故事知识分享

数学家的故事

一个故事引发的数学家 陈景润一个家喻户晓的数学家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大贡献,创立了著名的“陈氏定理”,所以有许多人亲切地称他为“数学王子”。但有谁会想到,他的成就源于一个故事。 1937年,勤奋的陈景润考上了福州英华书院,此时正值抗日战争时期,清华大学航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔丧,不想因战事被滞留家乡。几所大学得知消息,都想邀请沈教授前进去讲学,他谢绝了邀请。由于他是英华的校友,为了报达母校,他来到了这所中学为同学们讲授数学课。一天,沈元老师在数学课上给大家讲了一故事:“200年前有个法国人发现了一个有趣的现象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28=5+23,100=11+89。每个大于4的偶数都可以表示为两个奇数之和。因为这个结论没有得到证明,所以还是一个猜想。大数学欧拉说过:虽然我不能证明它,但是我确信这个结论是正确的。它像一个美丽的光环,在我们不远的前方闪耀着眩目的光辉。……”陈景润瞪着眼睛,听得入神。 从此,陈景润对这个奇妙问题产生了浓厚的兴趣。课余时间他最爱到图书馆,不仅读了中学辅导书,这些大学的数理化课程教材他也如饥似渴地阅读。因此获得了“书呆子”的雅号。兴趣是第一老师。正是这样的数学故事,引发了陈景润的兴趣,引发了他的勤奋,从而引发了一位伟大的数学家。 为科学而疯的人 由于研究无穷时往往推出一些合乎逻辑的但又荒谬的结果(称为“悖论”),许多大数学家唯恐陷进去而采取退避三舍的态度。在1874—1876年期间,不到30岁的年轻德国数学家康托尔向神秘的无穷宣战。他靠着辛勤的汗水,成功地证明了一条直线上的点能够和一个平面上的点一一对应,也能和空间中的点一一对应。这样看起来,1厘米长的线段内的点与太平洋面上的点,以及整个地球内部的点都“一样多”,后来几年,康托尔对这类“无穷集合”问题发表了一系列文章,通过严格证明得出了许多惊人的结论。 康托尔的创造性工作与传统的数学观念发生了尖锐冲突,遭到一些人的反对、攻击甚至谩骂。有人说,康托尔的集合论是一种“疾病”,康托尔的概念是“雾中之雾”,甚至说康托尔是“疯子”。来自数学权威们的巨大精神压力终于摧垮了康托尔,使他心力交瘁,患了精神分裂症,被送进精神病医院。 真金不怕火炼,康托尔的思想终于大放光彩。1897年举行的第一次国际数学家会议上,他的成就得到承认,伟大的哲学家、数学家罗素称赞康托尔的工作“可能是这个时代所能夸耀的最巨大的工作。”可是这时康托尔仍然神志恍惚,不能从人们的崇敬中得到安慰和喜悦。1918年1月6日,康托尔在一家精神病院去世。 康托尔(1845—1918),生于俄国彼得堡一丹麦犹太血统的富商家庭,10岁随家迁居德国,自幼对数学有浓厚兴趣。23岁获博士学位,以后一直从事数学教学与研究。他所创立的集合论已被公认为全部数学的基础。 数学家的“健忘” 我国数学家吴文俊教授六十寿辰那天,仍如往常,黎明即起,整天浸沉在运算和公式中。 有人特地选定这一天的晚间登门拜门拜访,寒暄之后,说明来意:“听您夫人说,今天是您六十大寿,特来表示祝贺。” 吴文俊仿佛听了一件新闻,恍然大悟地说:“噢,是吗?

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