“讀讀歐拉,讀讀歐拉,他是我們大家的老師”。——法國數學家拉普拉斯
歐拉是可以被列入現代數學之父之列的數學家:他系統地總結了古典數學各分支的理論,也是第一位同時從事基礎數學和應用數學研究的大師,這一點和司馬遷對于中國曆史和文化的貢獻相似,在某種程度上,我們是在用歐拉的語言思考數學。
有人把歐拉、高斯和黎曼比喻為現代數學的三巨頭,地位相似于古典音樂的巴赫、貝多芬和布拉姆斯,甚至有人把歐拉譽為數學界的莎士比亞,這些贊譽對于歐拉來說一點都不為過。因為歐拉成就實在太突出,甚至被懷疑是穿越者,今天我們就來看看這位“數學之王”的故事。
天才的降生
歐拉,1707年誕生在瑞士名城巴塞爾,從小就着迷數學,13歲就成為巴塞爾大學的學生。而且門門功課都很優秀。17歲時,他成為這所大學有史以來最年輕的碩士。18歲開始發表論文。19歲時寫的論船桅的論文獲巴黎科學院獎。
27年,20歲的歐拉應聘到俄國聖彼得堡科學院工作,26歲升為副教授部負責人。由于工作繁忙。生活條件不良,他28歲右眼失明。這時的歐拉身殘志不殘,仍堅持工作。
歐拉是個非常熱心敦厚的人,對于别人的請求總是有求必應,不論是數學還是物理學、天文學、彈道學、航海學、建築學,也不論是數學家的難題還是小學生的難題,甚至是遊戲中的問題,總是使他們如願以償。
1736年,歐拉解決的著名“哥尼斯堡七橋問題”就是其中的一例,這個看似與數學毫不相幹的問題,最終導緻了拓撲學的誕生,并在運輸問題中獲得了廣泛的應用。
當然,歐拉也有解決不了的問題,例如“哥德巴赫猜想”,但他從不擺架子,在給哥德巴赫的回信中坦誠直言:“我相信它是正确的,但我無法證明它。”
成績斐然
從34歲開始,歐拉應柏林科學院的邀請,為普魯士王國工作了25年之久。1766年,俄國女皇葉卡捷琳娜二世親自出面懇請歐拉重返聖彼得堡。歐拉的工作條件大大改善,但是工作強度超過了他的體力,勞累過度又使他左眼失明了。
接着,又碰到火災,他的大部分藏書和書稿頃刻之間化為灰燼。歐拉并沒有屈服,他說:“如果命運是塊頑石,我就化為大錘,将它砸得粉碎!”
大火過後,歐拉又與衰老和黑暗拼搏了17年,憑口述發表了論文400多篇,論著多部,占他一生發表的作品近一半的分量。
上帝公式
提到歐拉,我們都知道著名的歐拉公式,它也被譽為“上帝公式”、“數學第一公式”。這是因為,裡面隻用到了基本元0和1、複數i以及超越數e和π,再加上數學的基本運算加法和乘法。
不僅如此,歐拉公式運用非常廣泛,在數學、物理、工程領域無處不在,是劃時代的一個公式。
從數學的一個小方面來說,幾乎所有關于的三角函數的公式,都可以直接由歐拉公式推出。
中國著名數學家華羅庚在三角和估計上做過獨到深入的研究,據此解決了許多重要數論問題,經過五十年的奮鬥,華先生和他的弟子創立了中國數論學派,最突出的一段曆史是:陳景潤在著名數論問題哥德巴赫猜想上的巨大突破,曾經激勵整整一代人向科學進軍。
值得一提的是,這個猜想來自1742年6月7日哥德巴赫向歐拉請教問題的書信。
巨星隕落
1787年9月18日,法國人蒙高費爾兄弟舉行第二次熱氣球升空試驗成功,當天下午,在俄國聖彼得堡。歐拉邀請一些好友聚餐,慶祝他計算的氣球升空公式得到證明。飯後,他躲開衆人又出去計算天王星軌道,突然,他手中煙鬥跌落在地上,合攏了雙眼,再也沒有醒來。
曆史學家把歐拉和阿基米德、牛頓、高斯并列為有史以來貢獻最大的四位數學家,因為他們都有一個值得注意的共同點:
在創建純粹理論的同時,還應用這些數學工具去解決大量天文、物理、力學等方面的實際問題;他們的工作常常是跨學科的,他們不斷地從實踐攝取豐富的營養,但又不滿足于具體問題的解決,而力圖探究宇宙的奧秘,揭示其内在的規律。
歐拉的一生,是為數學發現而奉獻的一生,他那傑出的智慧,頑強的毅力,孜孜不倦的奮鬥精神和高尚的科學道德,是永遠值得我們學習的。
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