A. 數學家的故事、貢獻
拉瑪奴江是一個生於南印度沒落的貧窮婆羅門家庭,沒有受過大學育,
靠自學及艱苦鑽研數學,後來成為一個聞名國際的數學家。
在數學家中,以貧窮家庭出身,而且能在沒有研究數學的環境裏,孤獨
的工作,發現了一些深入的結果的人是不太多。他到了二十七歲時才獲得真
正數學家的教導,他的才華像彗星突然出現長空,耀眼令人側目。可惜的是
肺病卻蠶食了他的生命,他在三十三歲時悄然逝去。
一個著名的故事是:敘拉古的亥厄洛王叫金匠造一頂純金的皇冠,因懷疑裡面摻有銀子,便請阿基米德鑒定一下。當他進入浴盆洗澡時,水漫溢到盆外,於是悟得不同質料的物體,雖然重量相同,但因體積不同,排去的水也必不相等。根據這一道理,就可以判斷皇冠是否摻假。阿基米德高興得跳起來,赤身奔回家中,口中大呼:『尤里卡!尤里卡』』〔希臘語enrhka,意思是『我找到了』〕他將這一流體靜力學的基本原理,即物體在液體中的減輕的重量,等於排去液體的重量,總結在他的名著《論浮體》〔On Floating Bodies〕中,後來以『阿基米德原理』著稱於世。
大約1500年前,歐洲的數學家們是不知道用「0」的。他們使用羅馬數字。羅馬數字是用幾個表示數的符號,按照一定規則,把它們組合起來表示不同的數目。在這種數字的運用里,不需要「0」這個數字。
而在當時,羅馬帝國有一位學者從印度記數法里發現了「0」這個符號。他發現,有了「0」,進行數學運算方便極了,他非常高興,還把印度人使用「0」的方法向大家做了介紹。過了一段時間,這件事被當時的羅馬教皇知道了。當時是歐洲的中世紀,教會的勢力非常大,羅馬教皇的權利更是遠遠超過皇帝。教皇非常惱怒,他斥責說,神聖的數是上帝創造的,在上帝創造的數里沒有「0」這個怪物,如今誰要把它給引進來,誰就是褻瀆上帝!於是,教皇就下令,把這位學者抓了起來,並對他施加了酷刑,用夾子把他的十個手指頭緊緊夾注,使他兩手殘廢,讓他再也不能握筆寫字。就這樣,「0」被那個愚昧、殘忍的羅馬教皇明令禁止了。
但是,雖然「0」被禁止使用,然而羅馬的數學家們還是不管禁令,在數學的研究中仍然秘密地使用「0」,仍然用「0」做出了很多數學上的貢獻。後來「0」終於在歐洲被廣泛使用,而羅馬數字卻逐漸被淘汰了。
劉 徽
劉徽(生於公元250年左右),是中國數學史上一個非常偉大的數學家,在世界數學史上,也佔有傑出的地位.他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是我國最寶貴的數學遺產.
賈 憲
賈憲,中國古代北宋時期傑出的數學家。曾撰寫的《黃帝九章演算法細草》(九卷)和《演算法斆古集》(二卷)(斆xiào,意:數導)均已失傳。
他的主要貢獻是創造了"賈憲三角"和增乘開方法,增乘開方法即求高次冪的正根法。目前中學數學中的混合除法,其原理和程序均與此相仿,增乘開方法比傳統的方法整齊簡捷、又更程序化,所以在開高次方時,尤其顯出它的優越性,這個方法的提出要比歐洲數學家霍納的結論早七百多年。
秦九韶
秦九韶(約1202--1261),字道古,四川安岳人。先後在湖北,安徽,江蘇,浙江等地做官,1261年左右被貶至梅州,(今廣東梅縣),不久死於任所。他與李冶,楊輝,朱世傑並稱宋元數學四大家。早年在杭州「訪習於太史,又嘗從隱君子受數學」,1247年寫成著名的《數書九章》。《數書九章》全書凡18卷,81題,分為九大類。其最重要的數學成就----「大衍總數術」(一次同餘組解法)與「正負開方術"(高次方程數值解法),使這部宋代算經在中世紀世界數學史上佔有突出的地位。
李冶
李冶(1192----1279),原名李治,號敬齋,金代真定欒城人,曾任鈞州(今河南禹縣)知事,1232年鈞州被蒙古軍所破,遂隱居治學,被元世祖忽必烈聘為翰林學士,僅一年,便辭官回鄉。1248年撰成《測圓海鏡》,其主要目的是說明用天元術列方程的方法。「天元術」與現代代數中的列方程法相類似,「立天元一為某某」,相當於「設x為某某「,可以說是符號代數的嘗試。李冶還有另一步數學著作《益古演段》(1259)也是講解天元術的。
朱世傑
朱世傑(1300前後),字漢卿,號松庭,寓居燕山(今北京附近),「以數學名家周遊湖海二十餘年」,「踵門而學者雲集」(莫若、祖頤:《四元玉鑒》後序)。朱世傑數學代表作有《算學啟蒙》(1299)和《四元玉鑒》(1303)。《算術啟蒙》是一部通俗數學名著,曾流傳海外,影響了朝鮮、日本數學的發展。《四元玉鑒》則是中國宋元數學高峰的又一個標志,其中最傑出的數學創造有「四元術」(多元高次方程列式與消元解法)、「垛積術」(高階等差數列求和)與「招差術」(高次內插法).
祖沖之
祖沖之(公元429~500年)祖籍是現今河北省淶源縣,他是南北朝時代的一位傑出科學家。他不僅是一位數學家,同時還通曉天文歷法、機械製造、音樂等領域,並且是一位天文學家。
祖沖之在數學方面的主要成就是關於圓周率的計算,他算出的圓周率為3.1415926<π<3.1415927,這一結果的重要意義在於指出誤差的范圍,是當時世界最傑出的成就。祖沖之確定了兩個形式的π值,約率355/173(≈3.1415926)密率22/7(≈3.14),這兩個數都是π的漸近分數。
祖 暅
祖暅,祖沖之之子,同其父祖沖之一起圓滿解決了球面積的計算問題,得到正確的體積公式。現行教材中著名的「祖暅原理」,在公元五世紀可謂祖暅對世界傑出的貢獻。
楊輝
楊輝,中國南宋時期傑出的數學家和數學教育家。在13世紀中葉活動於蘇杭一帶,其著作甚多。
他著名的數學書共五種二十一卷。著有《詳解九章演算法》十二卷(1261年)、《日用演算法》二卷(1262年)、《乘除通變本末》三卷(1274年)、《田畝比類乘除演算法》二卷(1275年)、《續古摘奇演算法》二卷(1275年)。
他在《續古摘奇演算法》中介紹了各種形式的"縱橫圖"及有關的構造方法,同時"垛積術"是楊輝繼沈括"隙積術"後,關於高階等差級數的研究。楊輝在"纂類"中,將《九章算術》246個題目按解題方法由淺入深的順序,重新分為乘除、分率、合率、互換、二衰分、疊積、盈不足、方程、勾股等九類。
趙 爽
趙爽,三國時期東吳的數學家。曾注《周髀算經》,他所作的《周髀算經注》中有一篇《勾股圓方圖注》全文五百餘字,並附有雲幅插圖(已失傳),這篇注文簡練地總結了東漢時期勾股算術的重要成果,最早給出並證明了有關勾股弦三邊及其和、差關系的二十多個命題,他的證明主要是依據幾何圖形面積的換算關系。
趙爽還在《勾股圓方圖注》中推導出二次方程 (其中a>0,A>0)的求根公式 在《日高圖注》中利用幾何圖形面積關系,給出了"重差術"的證明。(漢代天文學家測量太陽高、遠的方法稱為重差術)。
華羅庚
華羅庚,中國現代數學家。1910年11月12日生於江蘇省金壇縣。1985年6月12日在日本東京逝世。華羅庚1924年初中畢業之後,在上海中華職業學校學習不到一年,因家貧輟學,他刻苦自修數學,1930年在《科學》上發表了關於代數方程式解法的文章,受到專家重視,被邀到清華大學工作,開始了數論的研究,1934年成為中華教育文化基金會研究員。1936年作為訪問學者去英國劍橋大學工作。1938年回國,受聘為西南聯合大學教授。1946年應蘇聯普林斯頓高等研究所邀請任研究員,並在普林斯頓大學執教。1948年始,他為伊利諾伊大學教授。
1924年金壇中學初中畢業,後刻苦自學。1930年後在清華大學任教。
1936年赴英國劍橋大學訪問、學習。1938年回國後任西南聯合大學教授。1946年赴美國,任普林斯頓數學研究所研究員、普林斯頓大學和伊利諾斯大學教授,1950年回國。 40年代,解決了高斯完整三角和的估計這
一歷史難題,得到了最佳誤差階估計(此結果在數論中有著廣泛的應用);對G.H.哈
代與J.E.李特爾伍德關於華林問題及E.賴特關於塔里問題的結果作了重大的改進,至 今仍是最佳紀錄。
代數方面,證明了歷史長久遺留的一維射影幾何的基本定理;給出
了體的正規子體一定包含在它的中心之中這個結果的一個簡單而直接的證明,被稱為嘉 當-布饒爾-華定理。其專著《堆壘素數論》系統地總結、發展與改進了哈代與李特爾伍德圓法、維諾格拉多夫三角和估計方法及他本人的方法,發表40餘年來其主要結果仍居
世界領先地位,先後被譯為俄、匈、日、德、英文出版,成為20世紀經典數論著作之 一。其專著《多個復變典型域上的調和分析》以精密的分析和矩陣技巧,結合群表示論,具體給出了典型域的完整正交系,從而給出了柯西與泊松核的表達式。這項工作在 調和分析、復分析、微分方程等研究中有著廣泛深入的影響,曾獲中國自然科學獎一等 獎。倡導應用數學與計算機的研製,曾出版《統籌方法平話》、《優選學》等多部著作 並在中國推廣應用。與王元教授合作在近代數論方法應用研究方面獲重要成果,被稱為 「華-王方法」。在發展數學教育和科學普及方面做出了重要貢獻。發表研究論文200多 篇,並有專著和科普性著作數十種。
陳景潤
數學家,中國科學院院士。1933 年5月22日生於福建福州。1953年畢業於廈門大學
數學系。1957年進入中國科學院數學研究所並在華羅庚教授指導下從事數論方面的研究。歷任中國科學院數學研究所研究員、所學術委員會委員兼貴陽民族學院、河南大學、青島大學、華中工學院、福建師范大學等校教授,國家科委數學學科組成員,《數 學季刊》主編等職。主要從事解析數論方面的研究,並在哥德巴赫猜想研究方面取得國 際領先的成果。這一成果國際上譽為「陳氏定理」,受到廣泛引用。這項工作,使之與王 元教授、潘承洞教授共同獲得1978年國家自然科學獎一等獎。其後對上述定理又作了改 進,並於1979年初完成論文《算術級數中的最小素數》,將最小素數從原有的80推進到 16
,受到國際數學界好評。對組合數學與現代經濟管理、科學實驗、尖端技術、人類 生活密切關系等問題也作了研究。發表研究論文70餘篇,並有《數學趣味談》、《組合數學》等著作 !
蘇步青(1902-2003) 浙江平陽人。1927年畢業於日本東北帝國大學數學系,後入該校研究院,獲理學博士學位。回國後,受聘於浙江大學數學系。1952年全國院系調整,到復旦大學任教,任教務長、副校長、校長等職,1983年起任復旦大學名譽校長。1985年起任溫州大學名譽校長。歷任第七、八屆全國政協副主席,第五、六屆全國人大常委,民盟中央副主席。1955年當選為中國科學院數學物理學部委員,兼任學術委員會常委,專長微分幾何,創立了國內外公認的微分幾何學派。撰有《射影曲線概論》、《射影曲面概論》等專著10部。研究成果「船體放樣項目」、「曲面法船體線型生產程序」分別榮獲全國科學大會獎和國家科技進步二等獎。
蘇老雖然家境清貧,可他父母省吃儉用,拚死拼活也要供他上學。他在讀初中時,對數學並不感興趣,覺得數學太簡單,一學就懂。可量,後來的一堂數學課影響了他一生的道路。
那是蘇步青上初三時,他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學歸來的教數學課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數學,而是講故事。他說:「當今世界,弱肉強食,世界列強依仗船堅炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險迫在眉睫,振興科學,發展實業,救亡圖存,在此一舉。『天下興亡,匹夫有責』,在座的每一位同學都有責任。」他旁徵博引,講述了數學在現代科學技術發展中的巨大作用。這堂課的最後一句話是:「為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學好數學。」蘇步青一生不知聽過多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。
楊老師的課深深地打動了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書,不僅為了擺脫個人困境,而是要拯救中國廣大的苦難民眾;讀書,不僅是為了個人找出路,而是為中華民族求新生。當天晚上,蘇步青輾轉反側,徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學轉向了數學,並從此立下了「讀書不忘救國,救國不忘讀書」的座右銘。一迷上數學,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書、思考、解題、演算,4年中演算了上萬道數學習題。現在溫州一中(即當時省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習薄,用毛筆書寫,工工整整。中學畢業時,蘇步青門門功課都在90分以上。
17歲時,蘇步青赴日留學,並以第一名的成績考取東京高等工業學校,在那裡他如飢似渴地學習著。為國爭光的信念驅使蘇步青較早地進入了數學的研究領域,在完成學業的同時,寫了30多篇論文,在微分幾何方面取得令人矚目的成果,並於1931年獲得理學博士學位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學數學系當講師,正當日本一個大學准備聘他去任待遇優厚的副教授時,蘇步青卻決定回國,回到撫育他成長的祖任教。回到浙大任教授的蘇步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是「吃苦算得了什麼,我甘心情願,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!」
這就是老一輩數學家那顆愛國的赤子之心。
蘇步青先生逝世的消息傳開後,平陽人民的心情非常沉重。因為他與家鄉人民的感情極深,他的名字早已與家鄉的許多方面連在一起。
當我重新捧讀「卧牛山下農家子,牛背謳歌帶溪水。欲砍青階竹作鞭,牽牛去耕天下田」的詩句,更是別有一番思緒。蘇步青不僅是中外聞名的數學家,也是一位優秀的詩人。他一生與詩結緣,詩中不僅反映了他熱愛祖國的精神,還滲透了濃郁鄉情。僅以《蘇步青業余詩詞鈔》幾百首詩來說,贊美家鄉的就有幾十首:甌江雁盪、卧牛帶溪、農家風情、兒歌俚語,都在詩詞中盡展風姿,其創作時間長達60餘年。詩是蘇步青的人格投影、情感物化和生命結晶。讀他的詩,為我們了解現代中國正直知識分子的心靈世界提供了一份不可多得的藝術參照。
早在抗戰時期,蘇步青居於西北的一個小鎮上,身處「流亡大學」的困難境地,仍不忘家鄉父老,以詩寄情:「畫角聲聲催鐵血,烽煙處處缺金甌。」「萬里家鄉隔戰塵,江南煙雨夢歸頻。」「遙憐兒女牽衣小,無奈家山歸夢長。」抗戰勝利後,他到台灣負責接收台北大學,很多朋友勸他留在台灣,但他依然決定回浙大。1946年3月,蘇步青在從台灣歸來的飛機上作《憶秦娥》,充滿思鄉之情:「台灣峽,深藍一片波聲歇。波聲歇,孤機遙指,浙東甌北。白雲開處山重疊,晴空萬里歸時節。歸時節,紅樓幽樓,菱花新雪。」後來,蔣介石發動內戰,陷人民於水深火熱之中。蘇步青的詩詞重又流露出感時傷世、心憂天下的情愫:「極目東西無凈土」、「愁聞鼙鼓動余哀」。在舊中國的災難歲月里,他的詩詞多憂患之音,沉鬱之作,赤子之心躍然紙上。
蘇步青的家鄉詩情在南雁這個主題上表現最豐富。他出生於1902年,1919年就離開家鄉去日本留學,此後一直生活在他鄉,可心中最牽掛的是家鄉的南雁盪山,描寫南雁風情的詩就有幾十首:會文書院的古風、仙姑洞的香火、碧溪渡的竹筏、順溪的香魚、騰蛟的古橋……1940年他回鄉時,寫下了《南雁愛山亭晚眺》:「愛山亭上少淹留,煙繞村耕欲漸休。牛背只應橫笛晚,羊腸從此入山幽。雲飛千嶂風和雨,灘響一溪夏亦秋。長憶春來芳草遍,夕陽渡口系歸舟。」由於詩人對環境十分熟悉,順手拈來,把碧溪渡、東南屏嶂、雲關等景點描繪得呼之欲出。1945年抗戰剛勝利,他多想回家鄉看看,可苦於沒有機會,於是在《夢遊仙姑洞》中寫道:「夢里仙姑畫里行,居然一水竹排輕。不知窗際寒燈影,竟化山頭皓月明。」窗前的寒燈竟成了家鄉的明月,可見其情深意切。他的《憶游南雁》、《南雁佳景吟》、《思鄉》、《南雁寄懷》無不在回憶和思念中寫就。1942年,友人在送他的詩中寫道:「子規聲里情難遣,心逐飛鴻雁盪邊。」他和道:「雲關千級迂仙道,月牖孤懸印雁行。」家鄉的老同學施鏘帶來了南雁特產香魚干,他又深情地寫下:「聞道家園秋已晚,西風不用憶鱸魚。」
家鄉的故居前有座山叫牛山卧,是南雁景觀之一。蘇步青的詩中屢次出現此山,並自稱是「卧牛山下看牛郎」、「 卧牛山下舊耕農」、「卧牛山下農家子」。他與著名文史學家蘇淵雷教授是同鄉,兩人同在上海工作,對南雁都深懷感情。1983年蘇步青給蘇淵雷寫了《南雁盪寄懷似仲翔》:「一別名山四十春,有時歸思寄南雲。仙姑何幸馨香火,孫老無端榜會文(孫衣言題會文書院一聯:『伊洛微言持敬始,永嘉前輩讀書多』)。牛背笛橫斜日渡,羊腸徑逐故園門。秋來處處堪留戀,朱橘黃柑又幾村。」接到詩稿,激起蘇淵雷無限懷想,寫下了《步老寄示南雁盪長句兒時就讀會文書院有同感焉次和卻寄》:「南雁迴翔六十春,輔仁會友氣凌雲。木樨淡放知無隱,華表斜看有逸文。野渡半篙真罨畫,青燈一味足玄門。珂鄉未覺靈山遠,起鳳騰蛟別有村。」兩位名人的詩如今成了家鄉的珍品。1985年,蘇步青為《平陽地名志》題詞,寫下了「地靈人傑我平陽,鰲水雁山魚米香」,詩句後來成為贊譽平陽的名句。
讀蘇步青的詩詞,不難感覺到他是性情中人。其實,他無心做詩人,但經久不衰的生活熱情,豐富多彩的人生閱歷,淵博的學識,深厚的文學功底,加上熾熱的懷鄉情感,卻使他每有所作皆臻佳境,成就為真正的詩人
B. 華為的高斯資料庫是基於什麼資料庫的
主要還是基於Oracle和PGDB 資料庫的。
高斯資料庫是華為雲推出的一種資料庫,今年算華為高斯資料庫的元年,很多人比較看好華為高斯資料庫 可以在這里看看官方的文檔介紹。
C. 數學家的故事~~~急急急~~~
高斯
1785年,8歲的高斯在德國農村的一所小學里念一年級。
學校的老師是城裡來的。他有一個偏見,覺得農村的孩子不如城市的孩子聰明伶俐。不過,他對孩子們的學習,還是嚴格要求。他討厭在課堂上不專心聽講、愛做小動作的學生,常常用鞭子敲打他們。孩子們到愛聽他的課,因為他經常講一些非常有趣的東西。
有一天,他出了一道算術題:「你們算一算,1加2加3......加100等於多少?誰算不出來,就不準回家吃飯。」 說完,他就坐在椅子上,用目光巡視著趴在桌上演算的學生。
不到一分鍾,小高斯站了起來,手裡舉著小石板,說:「老師,我算出來了......」
沒等小高斯說完,老師就不耐煩的說:「不對!重新再算!」
小高斯檢查了一遍,說:「老師,沒錯!」說著走下座位,把小石板伸到老師面前。
老師低頭一看,只見上面寫著「5050」,不禁大吃一驚。他簡直不敢相信,這樣復雜的數學題,一個8歲的孩子,用不到一分鍾的時間就算出了正確的得數。要知道,他自己算了一個多小時,算了三遍才把這道題算對的。他懷疑以前別人讓小高斯算過這道題。就問小高斯:「你是怎麼算的?」小高斯回答說:「我不是按照1、2、3的次序一個一個往上加的。是一頭一尾的兩個數相加:1+100=101,2+99=101,3+98也是101......一前一後的數相加,一共有50個101,101乘50,得到5050。」
小高斯的回答使老師感到吃驚。因為他還是第一次知道這種演算法。他驚喜的看著小高斯,好像剛認識這個穿破爛的衣服的,砌轉工人的兒子。
不久,老師專門買了一本數學書送給小高斯,鼓勵他繼續努力,還把小高斯推薦給教育局,使他得到免費教育的待遇。後來,小高斯成了世界著名的數學家。 人們為了紀念他,把他的這種計算方法稱為「高斯定理」。
阿基米德
阿基米德公元前287年出生在義大利半島南端西西里島的敘拉古。父親是位數學家兼天文學家。阿基米德從小有良好的家庭教養,11歲就被送到當時希臘文化中心的亞歷山大城去學習。在這座號稱"智慧之都"的名城裡,阿基米德博閱群書,汲取了許多的知識,並且做了歐幾里得學生埃拉托塞和卡農的門生,鑽研《幾何原本》。
後來阿基米德成為兼數學家與力學家的偉大學者,並且享有"力學之父"的美稱。其原因在於他通過大量實驗發現了杠桿原理,又用幾何演澤方法推出許多杠桿命題,給出嚴格的證明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在數學上也有著極為光輝燦爛的成就。盡管阿基米德流傳至今的著作共只有十來部,但多數是幾何著作,這對於推動數學的發展,起著決定性的作用。
《砂粒計算》,是專講計算方法和計算理論的一本著作。阿基米德要計算充滿宇宙大球體內的砂粒數量,他運用了很奇特的想像,建立了新的量級計數法,確定了新單位,提出了表示任何大數量的模式,這與對數運算是密切相關的。
《圓的度量》,利用圓的外切與內接96邊形,求得圓周率π為:22/7 <π<223/71 ,這是數學史上最早的,明確指出誤差限度的π值。他還證明了圓面積等於以圓周長為底、半徑為高的正三角形的面積;使用的是窮舉法。
《球與圓柱》,熟練地運用窮竭法證明了球的表面積等於球大圓面積的四倍;球的體積是一個圓錐體積的四倍,這個圓錐的底等於球的大圓,高等於球的半徑。阿基米德還指出,如果等邊圓柱中有一個內切球,則圓柱的全面積和它的體積,分別為球表面積和體積的 。在這部著作中,他還提出了著名的"阿基米德公理"。
《拋物線求積法》,研究了曲線圖形求積的問題,並用窮竭法建立了這樣的結論:"任何由直線和直角圓錐體的截面所包圍的弓形(即拋物線),其面積都是其同底同高的三角形面積的三分之四。"他還用力學權重方法再次驗證這個結論,使數學與力學成功地結合起來。
《論螺線》,是阿基米德對數學的出色貢獻。他明確了螺線的定義,以及對螺線的面積的計算方法。在同一著作中,阿基米德還導出幾何級數和算術級數求和的幾何方法。
《平面的平衡》,是關於力學的最早的科學論著,講的是確定平面圖形和立體圖形的重心問題。
《浮體》,是流體靜力學的第一部專著,阿基米德把數學推理成功地運用於分析浮體的平衡上,並用數學公式表示浮體平衡的規律。
《論錐型體與球型體》,講的是確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉而成的錐型體體積,以及橢圓繞其長軸和短軸旋轉而成的球型體體積。
丹麥數學史家海伯格,於1906年發現了阿基米德給厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的傳抄本。通過研究發現,這些信件和傳抄本中,蘊含著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。
正因為他的傑出貢獻,美國的E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:任何一張開列有史以來三個最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩們通常是牛頓和高斯。不過以他們的宏偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。
劉徽
劉徽(生於公元250年左右),是中國數學史上一個非常偉大的數學家,在世界數學史上,也佔有傑出的地位.他的傑作《九章算術注》和《海島算經》,是我國最寶貴的數學遺產.
《九章算術》約成書於東漢之初,共有246個問題的解法.在許多方面:如解聯立方程,分數四則運算,正負數運算,幾何圖形的體積面積計算等,都屬於世界先進之列,但因解法比較原始,缺乏必要的證明,而劉徽則對此均作了補充證明.在這些證明中,顯示了他在多方面的創造性的貢獻.他是世界上最早提出十進小數概念的人,並用十進小數來表示無理數的立方根.在代數方面,他正確地提出了正負數的概念及其加減運算的法則;改進了線性方程組的解法.在幾何方面,提出了"割圓術",即將圓周用內接或外切正多邊形窮竭的一種求圓面積和圓周長的方法.他利用割圓術科學地求出了圓周率π=3.14的結果.劉徽在割圓術中提出的"割之彌細,所失彌少,割之又割以至於不可割,則與圓合體而無所失矣",這可視為中國古代極限觀念的佳作.
《海島算經》一書中, 劉徽精心選編了九個測量問題,這些題目的創造性、復雜性和富有代表性,都在當時為西方所矚目.
劉徽思想敏捷,方法靈活,既提倡推理又主張直觀.他是我國最早明確主張用邏輯推理的方式來論證數學命題的人.
劉徽的一生是為數學刻苦探求的一生.他雖然地位低下,但人格高尚.他不是沽名釣譽的庸人,而是學而不厭的偉人,他給我們中華民族留下了寶貴的財富.
歐拉
歐拉(L.Euler,1707.4.15-1783.9.18)是瑞士數學家。生於瑞士的巴塞爾,卒於彼得堡(Petepbypt)。父親保羅·歐拉是位牧師,喜歡數學,所以歐拉從小就受到這方面的熏陶。但父親卻執意讓他攻讀神學,以便將來接他的班。幸運的是,歐拉並沒有走父親為他安排的路。父親曾在巴塞爾大學上過學,與當時著名數學家約翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667.8.6-1748.1.1)及雅各布·伯努利(Jacob Bernoulli,1654.12.27-1705.8.16)有幾分情誼。由於這種關系,歐拉結識了約翰的兩個兒子:擅長數學的尼古拉(Nicolaus Bernoulli,1695-1726)及丹尼爾(Daniel Bernoulli,1700.2.9-1782.3.17)兄弟二人,(這二人後來都成為數學家)。他倆經常給小歐拉講生動的數學故事和有趣的數學知識。這些都使歐拉受益匪淺。1720年,由約翰保舉,才13歲的歐拉成了巴塞爾大學的學生,而且約翰精心培育著聰明伶俐的歐拉。當約翰發現課堂上的知識已滿足不了歐拉的求知慾望時,就決定每周六下午單獨給他輔導、答題和授課。約翰的心血沒有白費,在他的嚴格訓練下,歐拉終於成長起來。他17歲的時候,成為巴塞爾有史以來的第一個年輕的碩士,並成為約翰的助手。在約翰的指導下,歐拉從一開始就選擇通過解決實際問題進行數學研究的道路。1726年,19歲的歐拉由於撰寫了《論桅桿配置的船舶問題》而榮獲巴黎科學院的資金。這標志著歐拉的羽毛已豐滿,從此可以展翅飛翔。
歐拉的成長與他這段歷史是分不開的。當然,歐拉的成才還有另一個重要的因素,就是他那驚人的記憶力!,他能背誦前一百個質數的前十次冪,能背誦羅馬詩人維吉爾(Virgil)的史詩Aeneil,能背誦全部的數學公式。直至晚年,他還能復述年輕時的筆記的全部內容。高等數學的計算他可以用心算來完成。
盡管他的天賦很高,但如果沒有約翰的教育,結果也很難想像。由於約翰·伯努利以其豐富的閱歷和對數學發展狀況的深刻的了解,能給歐拉以重要的指點,使歐拉一開始就學習那些雖然難學卻十分必要的書,少走了不少彎路。這段歷史對歐拉的影響極大,以至於歐拉成為大科學家之後仍不忘記育新人,這主要體現在編寫教科書和直接培養有才化的數學工作者,其中包括後來成為大數學家的拉格朗日(J.L.Lagrange,1736.1.25-1813.4.10)。
歐拉本人雖不是教師,但他對教學的影響超過任何人。他身為世界上第一流的學者、教授,肩負著解決高深課題的重擔,但卻能無視"名流"的非議,熱心於數學的普及工作。他編寫的《無窮小分析引論》、《微分法》和《積分法》產生了深遠的影響。有的學者認為,自從1784年以後,初等微積分和高等微積分教科書基本上都抄襲歐拉的書,或者抄襲那些抄襲歐拉的書。歐拉在這方面與其它數學家如高斯(C.F.Gauss,1777.4.30-1855.2.23)、牛頓(I.Newton,1643.1.4-1727.3.31)等都不同,他們所寫的書一是數量少,二是艱澀難明,別人很難讀懂。而歐拉的文字既輕松易懂,堪稱這方面的典範。他從來不壓縮字句,總是津津有味地把他那豐富的思想和廣泛的興趣寫得有聲有色。他用德、俄、英文發表過大量的通俗文章,還編寫過大量中小學教科書。他編寫的初等代數和算術的教科書考慮細致,敘述有條有理。他用許多新的思想的敘述方法,使得這些書既嚴密又易於理解。歐拉最先把對數定義為乘方的逆運算,並且最先發現了對數是無窮多值的。他證明了任一非零實數R有無窮多個對數。歐拉使三角學成為一門系統的科學,他首先用比值來給出三角函數的定義,而在他以前是一直以線段的長作為定義的。歐拉的定義使三角學跳出只研究三角表這個圈子。歐拉對整個三角學作了分析性的研究。在這以前,每個公式僅從圖中推出,大部分以敘述表達。歐拉卻從最初幾個公式解析地推導出了全部三角公式,還獲得了許多新的公式。歐拉用a 、b 、c 表示三角形的三條邊,用A、B、C表示第個邊所對的角,從而使敘述大大地簡化。歐拉得到的著名的公式:
又把三角函數與指數函聯結起來。
在普及教育和科研中,歐拉意識到符號的簡化和規則化既有有助於學生的學習,又有助於數學的發展,所以歐拉創立了許多新的符號。如用sin 、cos 等表示三角函數,用 e 表示自然對數的底,用f(x) 表示函數,用 ∑表示求和,用 i表示虛數等。圓周率π雖然不是歐拉首創,但卻是經過歐拉的倡導才得以廣泛流行。而且,歐拉還把e 、π 、i 統一在一個令人叫絕的關系式 中。 歐拉在研究級數時引入歐拉常數C, 這是繼π 、e 之後的又一個重要的數。
希爾伯特
希爾伯特,D.(Hilbert,David,1862~1943)德國數學家,生於東普魯士哥尼斯堡(前蘇聯加里寧格勒)附近的韋勞。中學時代,希爾伯特就是一名勤奮好學的學生,對於科學特別是數學表現出濃厚的興趣,善於靈活和深刻地掌握以至應用老師講課的內容。1880年,他不顧父親讓他學法律的意願,進入哥尼斯堡大學攻讀數學。1884年獲得博士學位,後來又在這所大學里取得講師資格和升任副教授。1893年被任命為正教授,1895年,轉入格廷根大學任教授,此後一直在格廷根生活和工作,於是930年退休。在此期間,他成為柏林科學院通訊院士,並曾獲得施泰訥獎、羅巴切夫斯基獎和波約伊獎。1930年獲得瑞典科學院的米塔格-萊福勒獎,1942年成為柏林科學院榮譽院士。希爾伯特是一位正直的科學家,第一次世界大戰前夕,他拒絕在德國政府為進行欺騙宣傳而發表的《告文明世界書》上簽字。戰爭期間,他敢幹公開發表文章悼念"敵人的數學家"達布。希特勒上台後,他抵制並上書反對納粹政府排斥和迫害猶太科學家的政策。由於納粹政府的反動政策日益加劇,許多科學家被迫移居外國,曾經盛極一時的格廷根學派衰落了,希爾伯特也於1943年在孤獨中逝世。
馮·諾依曼
20世紀即將過去,21世紀就要到來.我們站在世紀之交的大門檻,回顧20世紀科學技術的輝煌發展時,不能不提及20世紀最傑出的數學家之一的馮·諾依曼.眾所周知,1946年發明的電子計算機,大大促進了科學技術的進步,大大促進了社會生活的進步.鑒於馮·諾依曼在發明電子計算機中所起到關鍵性作用,他被西方人譽為"計算機之父".
約翰·馮·諾依曼 ( John Von Nouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生於匈牙利的布達佩斯,父親是一個銀行家,家境富裕,十分注意對 孩子的教育.馮·諾依曼從小聰穎過人,興趣廣泛,讀書過目不忘.據說他6歲時就能用古 希臘語同父親閑談,一生掌握了七種語言.最擅德語,可在他用德語思考種種設想時,又能以閱讀的速度譯成英語.他對讀過的書籍和論文.能很快一句不差地將內容復述出來,而且若干年之後,仍可如此.1911年一1921年,馮·諾依曼在布達佩斯的盧瑟倫中學讀書期間,就嶄露頭角而深受老師的器重.在費克特老師的個別指導下並合作發表了第一篇數學論文,此時馮·諾依曼還不到18歲.1921年一1923年在蘇黎世大學學習.很快又在1926年以優異的成績獲得了布達佩斯大學數學博士學位,此時馮·諾依曼年僅22歲.1927年一1929年馮·諾依曼相繼在柏林大學和漢堡大學擔任數學講師。1930年接受了普林斯頓大學客座教授的職位,西渡美國.1931年成為該校終身教授.1933年轉到該校的高級研究所,成為最初六位教授之一,並在那裡工作了一生. 馮·諾依曼是普林斯頓大學、賓夕法尼亞大學、哈佛大學、伊斯坦堡大學、馬里蘭大 學、哥倫比亞大學和慕尼黑高等技術學院等校的榮譽博士.他是美國國家科學院、秘魯國立自然科學院和義大利國立林且學院等院的院土. 1954年他任美國原子能委員會委員;1951年至1953年任美國數學會主席.
1954年夏,馮·諾依曼被使現患有癌症,1957年2月8日,在華盛頓去世,終年54歲.
馮·諾依曼在數學的諸多領域都進行了開創性工作,並作出了重大貢獻.在第二次世界大戰前,他主要從事運算元理論、鼻子理論、集合論等方面的研究.1923年關於集合論中超限序數的論文,顯示了馮·諾依曼處理集合論問題所特有的方式和風格.他把集會論加以公理化,他的公理化體系奠定了公理集合論的基礎.他從公理出發,用代數方法導出了集合論中許多重要概念、基本運算、重要定理等.特別在 1925年的一篇論文中,馮·諾依曼就指出了任何一種公理化系統中都存在著無法判定的命題.
1933年,馮·諾依曼解決了希爾伯特第5問題,即證明了局部歐幾里得緊群是李群.1934年他又把緊群理論與波爾的殆周期函數理論統一起來.他還對一般拓撲群的結構有深刻的認識,弄清了它的代數結構和拓撲結構與實數是一致的. 他對其子代數進行了開創性工作,並莫定了它的理論基礎,從而建立了運算元代數這門新的數學分支.這個分支在當代的有關數學文獻中均稱為馮·諾依曼代數.這是有限維空間中矩陣代數的自然推廣. 馮·諾依曼還創立了博奕論這一現代數學的又一重要分支. 1944年發表了奠基性的重要論文《博奕論與經濟行為》.論文中包含博奕論的純粹數學形式的闡述以及對於實際博奕應用的詳細說明.文中還包含了諸如統計理論等教學思想.馮·諾依曼在格論、連續幾何、理論物理、動力學、連續介質力學、氣象計算、原子能和經濟學等領域都作過重要的工作.
馮·諾依曼對人類的最大貢獻是對計算機科學、計算機技術和數值分析的開拓性工作.
現在一般認為ENIAC機是世界第一台電子計算機,它是由美國科學家研製的,於1946年2月14日在費城開始運行.其實由湯米、費勞爾斯等英國科學家研製的"科洛薩斯"計算機比ENIAC機問世早兩年多,於1944年1月10日在布萊奇利園區開始運行.ENIAC機證明電子真空技術可以大大地提高計算技術,不過,ENIAC機本身存在兩大缺點:(1)沒有存儲器;(2)它用布線接板進行控制,甚至要搭接見天,計算速度也就被這一工作抵消了.ENIAC機研製組的莫克利和埃克特顯然是感到了這一點,他們也想盡快著手研製另一台計算機,以便改進.
馮·諾依曼由ENIAC機研製組的戈爾德斯廷中尉介紹參加ENIAC機研製小組後,便帶領這批富有創新精神的年輕科技人員,向著更高的目標進軍.1945年,他們在共同討論的基礎上,發表了一個全新的"存儲程序通用電子計算機方案"--EDVAC(Electronic Discrete Variable AutomaticCompUter的縮寫).在這過程中,馮·諾依曼顯示出他雄厚的數理基礎知識,充分發揮了他的顧問作用及探索問題和綜合分析的能力.
EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備,並描述了這五部分的職能和相互關系.EDVAC機還有兩個非常重大的改進,即:(1)採用了二進制,不但數據採用二進制,指令也採用二進制;(2建立了存儲程序,指令和數據便可一起放在存儲器里,並作同樣處理.簡化了計算機的結構,大大提高了計算機的速度.
1946年7,8月間,馮·諾依曼和戈爾德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基礎上,為普林斯頓大學高級研究所研製IAS計算機時,又提出了一個更加完善的設計報告《電子計算機邏輯設計初探》.以上兩份既有理論又有具體設計的文件,首次在全世界掀起了一股"計算機熱",它們的綜合設計思想,便是著名的"馮·諾依曼機",其中心就是有存儲程序原則--指令和數據一起存儲.這個概念被譽為'計算機發展史上的一個里程碑".它標志著電子計算機時代的真正開始,指導著以後的計算機設計.自然一切事物總是在發展著的,隨著科學技術的進步,今天人們又認識到"馮·諾依曼機"的不足,它妨礙著計算機速度的進一步提高,而提出了"非馮·諾依曼機"的設想.
馮·諾依曼還積極參與了推廣應用計算機的工作,對如何編製程序及搞數值計算都作出了傑出的貢獻. 馮·諾依曼於1937年獲美國數學會的波策獎;1947年獲美國總統的功勛獎章、美國海軍優秀公民服務獎;1956年獲美國總統的自由獎章和愛因斯坦紀念獎以及費米獎.
馮·諾依曼逝世後,未完成的手稿於1958年以《計算機與人腦》為名出版.他的主要著作收集在六卷《馮·諾依曼全集》中,1961年出版.
泰勒斯
泰勒斯(Thales,前624-前547),古希臘學者,出生在小亞細亞的米利都城的一個奴隸主貴族家庭。家庭政治地位的顯貴、經濟生活的富足,泰勒斯均不屑一顧,而是傾注全部精力從事哲學與科學的鑽研。在年輕時,他四處游學,到過金字塔之國,在那裡學會了天文觀測、幾何測量;也到過兩河流域的巴比倫,飽學了東方璀燦的文化。回到家鄉米利都後,創立了愛奧學派,後成為古希臘著名的七大學派之首。泰勒斯素有「科學之父」的美稱。
泰勒斯有名名言:「水是萬物之本源,萬物終歸於水。」他否定了神創造一切的觀點,開創了從世界本身來認識世界的正確道路。在科學上,他倡導理性,不滿足於直觀的感性的特殊的認識,崇尚抽象的理性的一般的知識。譬如,等腰三角形的兩底角相等,並不是指我們所能畫出的、個別的等腰三角形,而應該是指「所有的」等腰三角形。這就需要論證、推理,才能確保數學命題的正確性,才能使數學具有理論上的嚴密性和應用上的廣泛性。泰勒斯的積極倡導,為畢達哥拉斯創立理性的數學奠定了基礎。
泰勒斯在數學方面曾發現了不少平面幾何學的定理,諸如:「直徑平分圓周」、「三角形兩等邊對等角」、「兩條直線相交、對頂角相等」、「三角形兩角及其夾邊已知,此三角形完全確定」、「半圓所對的圓周角是直角」等,這些定理雖然簡單,而且古埃及、巴比倫人也許早已知道,但是,泰勒斯把它們整理成一般性的命題,論證了它們的嚴格性,並在實踐中廣泛應用。據說他可以利用一根標桿,測量、推算出金字塔的高度。
泰勒斯在天文學方面也曾有不同凡響的工作,據說他曾測知公元前585年5月28日的一次日全食。當時正值戰爭之際,泰勒斯向世人宣告,若不停戰,到時天神震怒!到了那天下午,兩派將士仍激戰不已,霎時間,太陽在天空中消失,星辰閃爍,大地一片漆黑。雙方將士見此景象,砍太陽神真的發怒了,要降罪於人類,於是立即罷兵休戰,從此鑄劍為犁,和睦相處。
另據傳說,泰勒斯醉心於鑽研哲學與科學,且可謂清貧守道,而遭市井嘲笑。他不以為然地說,君子愛財取之有道。他在對氣候預測的基礎上,估計來年油料作物會大豐收,於是壟斷了米利都和開奧斯兩地的所有油坊,到季節以高價出租。有了錢,科學研究可以做得更好。
這兩則傳說,如果是真實的話,那麼泰勒斯確實不愧於其墓碑上所鐫刻的頌辭:「他是一位聖賢,又是一位天文學家,在日月星辰的王國里,他頂天立地、萬古流芳。」不過,這也是一則傳說,因為泰勒斯生活的年代離我們太久遠了,沒有確切可靠的資料。
祖沖之
祖沖之(公元429~500年)祖籍是現今河北省淶源縣,他是南北朝時代的一位傑出科學家。他不僅是一位數學家,同時還通曉天文歷法、機械製造、音樂等領域,並且是一位天文學家。
祖沖之在數學方面的主要成就是關於圓周率的計算,他算出的圓周率為3.1415926<π<3.1415927,這一結果的重要意義在於指出誤差的范圍,是當時世界最傑出的成就。祖沖之確定了兩個形式的π值,約率355/173(≈3.1415926)密率22/7(≈3.14),這兩個數都是π的漸近分數。
歐幾里得
歐幾里得,(約公元前330-275年),古希臘數學家。其著作《幾何原本》聞名於世。歐幾里得將公元前七世紀以來希臘幾何積累起來的既豐富又紛紜的龐雜結果整理在一個嚴密統一的體系中,從原始定義開始,列出5條公設,通過邏輯推理,演繹出一系列定理和推論,從而建立了被稱為歐幾里得幾何學的第一個公理化數學體系。
據資料記載,有統治者問他學幾何有無簡捷的方法,他回答:「在幾何里,沒有來為國王鋪設的大道」。這句話後來成了傳誦於古的學習箴言。他的著作除《幾何原本》外,還有不少,可惜大都失傳,《已知數》、《圓形的分割》是保存下來的著作。