『壹』 5位數學家的簡介與主要成果
1、祖沖之
祖沖之,曾經算出月球繞地球一周為時27.21223日,與現代公認的27.21222日幾乎沒有誤差。月球上許多火山口中的一個被命名為「祖沖之」。祖沖之還曾經計算出圓周率應該在3.1415926和3.1415927之間。
法國巴黎的「發現宮」科學博物館中也有祖沖之的大名與他所發現的圓周率值並列。在莫斯科國立大學禮堂廊壁上,用彩色大理石鑲嵌的世界各國著名的科學家肖像中,也有中國的祖沖之和李時珍。
2、華羅庚
華羅庚(1910.11.12—1985.6.12),漢族,籍貫江蘇金壇,祖籍江蘇省丹陽。世界著名數學家,中國科學院院士,美國國家科學院外籍院士,第三世界科學院院士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士。中國第一至第六屆全國人大常委會委員。
他是中國解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論與多元復變函數論等多方面研究的創始人和開拓者,也是中國在世界上最有影響力的數學家之一,被列為芝加哥科學技術博物館中當今世界88位數學偉人之一。國際上以華氏命名的數學科研成果有「華氏定理」、「華氏不等式」、「華—王方法」等。
3、約翰·卡爾·弗里德里希·高斯
1777年4月30日-1855年2月23日,享年77歲,德國著名數學家、物理學家、天文學家、大地測量學家,近代數學奠基者之一。高斯被認為是歷史上最重要的數學家之一,並享有「數學王子」之稱。
高斯和阿基米德、牛頓、歐拉並列為世界四大數學家。一生成就極為豐碩,以他名字「高斯」命名的成果達110個,屬數學家中之最。他對數論、代數、統計、分析、微分幾何、大地測量學、地球物理學、力學、靜電學、天文學、矩陣理論和光學皆有貢獻。
4、阿基米德
公元前287年—公元前212年,偉大的古希臘哲學家、網路式科學家、數學家、物理學家、力學家,靜態力學和流體靜力學的奠基人,並且享有「力學之父」的美稱,阿基米德和高斯、牛頓並列為世界三大數學家。阿基米德曾說過:「給我一個支點,我就能撬起整個地球。」
阿基米德確立了靜力學和流體靜力學的基本原理。給出許多求幾何圖形重心,包括由一拋物線和其網平行弦線所圍成圖形的重心的方法。阿基米德證明物體在液體中所受浮力等於它所排開液體的重量,這一結果後被稱為阿基米德原理。他還給出正拋物旋轉體浮在液體中平衡穩定的判據。
5、勒內·笛卡爾
1596年3月31日生於法國安德爾-盧瓦爾省的圖賴訥(現笛卡爾,因笛卡爾得名),1650年2月11日逝世於瑞典斯德哥爾摩,是世界著名的法國哲學家、數學家、物理學家。他對現代數學的發展做出了重要的貢獻,因將幾何坐標體系公式化而被認為是解析幾何之父。
他還是西方現代哲學思想的奠基人,是近代唯物論的開拓者且提出了「普遍懷疑」的主張。黑格爾稱他為「現代哲學之父」。他的哲學思想深深影響了之後的幾代歐洲人,開拓了所謂「歐陸理性主義」哲學。堪稱17世紀的歐洲哲學界和科學界最有影響的巨匠之一,被譽為「近代科學的始祖」。
『貳』 數學家的生平事跡及主要的數學成就
1.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。
祖沖之(公元429-500年)是我國南北朝時期,河北省淶源縣人。他從小就閱讀了許多天文、數學方面的書籍,勤奮好學,刻苦實踐,終於使他成為我國古代傑出的數學家、天文學家。
2. 祖沖之在數學上的傑出成就,是關於圓周率的計算。秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率"。後來發現古率誤差太大,圓周率應是"圓徑一而周三有餘",不過究竟余多少,意見不一。直到三國時期,劉徽提出了計算圓周率的科學方法--"割圓術",用圓內接正多邊形的周長來逼近圓周長。劉徽計算到圓內接96邊形,求得π=3.14,並指出,內接正多邊形的邊數越多,所求得的π值越精確。祖沖之在前人成就的基礎上,經過刻苦鑽研,反復演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間。並得出了π分數形式的近似值,取為約率 ,取為密率,其中取六位小數是3.141929,它是分子分母在1000以內最接近π值的分數。祖沖之究竟用什麼方法得出這一結果,現在無從考查。若設想他按劉徽的"割圓術"方法去求的話,就要計算到圓內接16,384邊形,這需要化費多少時間和付出多麼巨大的勞動啊!由此可見他在治學上的頑強毅力和聰敏才智是令人欽佩的。祖沖之計算得出的密率,外國數學家獲得同樣結果,已是一千多年以後的事了。為了紀念祖沖之的傑出貢獻,有些外國數學史家建議把π=叫做"祖率"。
祖沖之博覽當時的名家經典,堅持實事求是,他從親自測量計算的大量資料中對比分析,發現過去歷法的嚴重誤差,並勇於改進,在他三十三歲時編製成功了《大明歷》,開辟了歷法史的新紀元。
祖沖之還與他的兒子祖暅(也是我國著名的數學家)一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計算。他們當時採用的一條原理是:"冪勢既同,則積不容異。"意即,位於兩平行平面之間的兩個立體,被任一平行於這兩平面的平面所截,如果兩個截面的面積恆相等,則這兩個立體的體積相等。這一原理,在西文被稱為卡瓦列利原理,但這是在祖氏以後一千多年才由卡氏發現的。為了紀念祖氏父子發現這一原理的重大貢獻,大家也稱這原理為"祖暅原理"。
3.歐拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年) 1707年出生在瑞士的巴塞爾(Basel)城,13歲就進巴塞爾大學讀書,得到當時最有名的數學家約翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指導。
歐拉淵博的知識,無窮無盡的創作精力和空前豐富的著作,都是令人驚嘆不已的!他從19歲開始發表論文,直到76歲,半個多世紀寫下了浩如煙海的書籍和論文。到今幾乎每一個數學領域都可以看到歐拉的名字,從初等幾何的歐拉線,多面體的歐拉定理,立體解析幾何的歐拉變換公式,四次方程的歐拉解法到數論中的歐拉函數,微分方程的歐拉方程,級數論的歐拉常數,變分學的歐拉方程,復變函數的歐拉公式等等,數也數不清。他對數學分析的貢獻更獨具匠心,《無窮小分析引論》一書便是他劃時代的代表作,當時數學家們稱他為"分析學的化身"。
歐拉是科學史上最多產的一位傑出的數學家,據統計他那不倦的一生,共寫下了886本書籍和論文,其中分析、代數、數論佔40%,幾何佔18%,物理和力學佔28%,天文學佔11%,彈道學、航海學、建築學等佔3%,彼得堡科學院為了整理他的著作,足足忙碌了四十七年。
歐拉著作的驚人多產並不是偶然的,他可以在任何不良的環境中工作,他常常抱著孩子在膝上完成論文,也不顧孩子在旁邊喧嘩。他那頑強的毅力和孜孜不倦的治學精神,使他在雙目失明以後,也沒有停止對數學的研究,在失明後的17年間,他還口述了幾本書和400篇左右的論文。19世紀偉大數學家高斯(Gauss,1777-1855年)曾說:"研究歐拉的著作永遠是了解數學的最好方法。"
歐拉的父親保羅·歐拉(Paul Euler)也是一個數學家,原希望小歐拉學神學,同時教他一點教學。由於小歐拉的才人和異常勤奮的精神,又受到約翰·伯努利的賞識和特殊指導,當他在19歲時寫了一篇關於船桅的論文,獲得巴黎科學院的獎的獎金後,他的父親就不再反對他攻讀數學了。
1725年約翰·伯努利的兒子丹尼爾·伯努利赴俄國,並向沙皇喀德林一世推薦了歐拉,這樣,在1727年5月17日歐拉來到了彼得堡。1733年,年僅26歲的歐拉擔任了彼得堡科學院數學教授。1735年,歐拉解決了一個天文學的難題(計算慧星軌道),這個問題經幾個著名數學家幾個月的努力才得到解決,而歐拉卻用自己發明的方法,三天便完成了。然而過度的工作使他得了眼病,並且不幸右眼失明了,這時他才28歲。1741年歐拉應普魯士彼德烈大帝的邀請,到柏林擔任科學院物理數學所所長,直到1766年,後來在沙皇喀德林二世的誠懇敦聘下重回彼得堡,不料沒有多久,左眼視力衰退,最後完全失明。不幸的事情接踵而來,1771年彼得堡的大火災殃及歐拉住宅,帶病而失明的64歲的歐拉被圍困在大火中,雖然他被別人從火海中救了出來,但他的書房和大量研究成果全部化為灰燼了。
沉重的打擊,仍然沒有使歐拉倒下,他發誓要把損失奪回來。在他完全失明之前,還能朦朧地看見東西,他抓緊這最後的時刻,在一塊大黑板上疾書他發現的公式,然後口述其內容,由他的學生特別是大兒子A·歐拉(數學家和物理學家)筆錄。歐拉完全失明以後,仍然以驚人的毅力與黑暗搏鬥,憑著記憶和心算進行研究,直到逝世,竟達17年之久。
歐拉的記憶力和心算能力是罕見的,他能夠復述年青時代筆記的內容,心算並不限於簡單的運算,高等數學一樣可以用心算去完成。有一個例子足以說明他的本領,歐拉的兩個學生把一個復雜的收斂級數的17項加起來,算到第50位數字,兩人相差一個單位,歐拉為了確定究竟誰對,用心算進行全部運算,最後把錯誤找了出來。歐拉在失明的17年中;還解決了使牛頓頭痛的月離問題和很多復雜的分析問題。
歐拉的風格是很高的,拉格朗日是稍後於歐拉的大數學家,從19歲起和歐拉通信,討論等周問題的一般解法,這引起變分法的誕生。等周問題是歐拉多年來苦心考慮的問題,拉格朗日的解法,博得歐拉的熱烈贊揚,1759年10月2日歐拉在回信中盛稱拉格朗日的成就,並謙虛地壓下自己在這方面較不成熟的作品暫不發表,使年青的拉格朗日的工作得以發表和流傳,並贏得巨大的聲譽。他晚年的時候,歐洲所有的數學家都把他當作老師,著名數學家拉普拉斯(Laplace)曾說過:"歐拉是我們的導師。" 歐拉充沛的精力保持到最後一刻,1783年9月18日下午,歐拉為了慶祝他計算氣球上升定律的成功,請朋友們吃飯,那時天王星剛發現不久,歐拉寫出了計算天王星軌道的要領,還和他的孫子逗笑,喝完茶後,突然疾病發作,煙斗從手中落下,口裡喃喃地說:"我死了",歐拉終於"停止了生命和計算"。
歐拉的一生,是為數學發展而奮斗的一生,他那傑出的智慧,頑強的毅力,孜孜不倦的奮斗精神和高尚的科學道德,永遠是值得我們學習的。〔歐拉還創設了許多數學符號,例如π(1736年),i(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),∑(1755年),f(x)(1734年)等。
4. 我們現在所用的直角坐標系,通常叫做笛卡兒直角坐標系。是從笛卡兒 (Descartes R.,1596.3.31~1650.2.11)引進了直角坐標系以後,人們才得以用代數的方法研究幾何問題,才建立並完善了解析幾何學,才建立了微積分。
法國數學家拉格朗日(Lagrange J.L.,1736.1.25~1813.4.10)曾經說過:"只要代數同幾何分道揚鑣,它們的進展就緩慢,它們的應用就狹窄。但是,當這兩門科學結合成伴侶時,它們就互相吸取新鮮的活力。從那以後,就以快速的步伐走向完善。"
我國數學家華羅庚(1910.11.12~1985.6.12)說過:"數與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛。數缺形時少直覺,形少數時難入微。形數結合百般好,隔裂分家萬事非。切莫忘,幾何代數統一體,永遠聯系,切莫分離!"
這些偉人的話,實際上都是對笛卡兒的貢獻的評價。
笛卡兒的坐標系不同於一個一般的定理,也不同於一段一般的數學理論,它是一種思想方法和技藝,它使整個數學發生了嶄新的變化,它使笛卡兒成為了當之無愧的現代數學的創始人之一。
笛卡兒是十七世紀法國傑出的哲學家,是近代生物學的奠基人,是當時第一流的物理學家,並不是專業的數學家。
笛卡兒的父親是一位律師。當他八歲的時候,他父親把他送入了一所教會學校,他十六歲離開該校,後進入普瓦界大學學習,二十歲畢業後去巴黎當律師。他於1617年進入軍隊。在軍隊服役的九年中,他一直利用業余時間研究數學。後來他回到巴黎,為望遠鏡的威力所激動,閉門鑽研光學儀器的理論與構造,同時研究哲學問題。他於1682年移居荷蘭,得到較為安靜自由的學術環境,在那裡住了二十年,完成了他的許多重要著作,如《思想的指導法則》、《世界體系》、《更好地指導推理和尋求科學真理的方法論》(包括三個著名的附錄:《幾何》、《折光》和《隕星》),還有《哲學原理》和《音樂概要》等。其中《幾何》這一附錄,是笛卡兒寫過的唯一本數學書,其中清楚地反映了他關於坐標幾何和代數的思想。笛卡兒於1649年被邀請去瑞典作女皇的教師。斯德哥爾摩的嚴冬對笛卡兒虛弱的身體產生了極壞的影響,笛卡兒於1650年2月患了肺炎,得病十天便與世長辭了。他逝世於1650年2月11日,差一個月零三周沒活到54歲。
笛卡兒雖然從小就喜歡數學,但他真正自信自己有數學才能並開始認真用心研究數學卻是因為一次偶然的機緣。
那是1618年11月,笛卡兒在軍隊服役,駐扎在荷蘭的一個小小的城填布萊達。一天,他在街上散步,看見一群人聚集在一張貼布告的招貼牌附近,情緒興奮地議論紛紛。他好奇地走到跟前。但由於他聽不懂荷蘭話,也看不懂布告上的荷蘭字,他就用法語向旁邊的人打聽。有一位能聽懂法語的過路人不以為然的看了看這個年青的士兵,告訴他,這里貼的是一張解數學題的有獎競賽。要想讓他給翻譯一下布告上所有的內容,需要有一個條件,就是士兵要給他送來這張布告上所有問題的答案。這位荷蘭人自稱,他是物理學、醫學和數學教師別克曼。出乎意料的是,第二天,笛卡兒真地帶著全部問題的答案見他來了;尤其是使別克曼吃驚地是,這位青年的法國士兵的全部答案竟然一點兒差錯都沒有。於是,二人成了好朋友,笛卡兒成了別克曼家的常客。
笛卡兒在別克曼指導下開始認真研究數學,別克曼還教笛卡兒學習荷蘭語。這種情況一直延續了兩年多,為笛卡兒以後創立解析幾何打下了良好的基礎。而且,據說別克曼教笛卡兒學會的荷蘭話還救過笛卡兒一命:
有一次笛卡兒和他的僕人一起乘一艘不大的商船駛往法國,船費不很貴。沒想到這是一艘海盜船,船長和他的副手以為笛卡兒主僕二人是法國人,不懂荷蘭語,就用荷蘭語商量殺害他們倆搶掠他們錢財的事。笛卡兒聽懂了船長和他副手的話,悄悄做准備,終於制服了船長,才安全回到了法國。
在法國生活了若干年之後,他為了把自己對事物的見解用書面形式陳述出來,他又離開了帶有宗教偏見和世俗的專制政體的法國,回到了可愛而好客的荷蘭,甚至於和海盜的沖突也抹然不了他對荷蘭的美好回憶。正是在荷蘭,笛卡兒完成了他的《幾何》。此著作不長,但堪稱幾何著作中的珍寶。
笛卡兒在斯德哥爾摩逝世十六年後,他的骨灰被轉送回巴黎。開始時安放在巴維爾教堂,1667年被移放到法國偉人們的墓地--神聖的巴黎的保衛者們和名人的公墓。法國許多傑出的學者都在那裡找到了自己最後的歸宿。
5.高斯(C.F.Gauss,1777.4.30~1855.2.23)是德國數學家、物理學家和天文學家,出生於德國布倫茲維克的一個貧苦家庭。父親格爾恰爾德·迪德里赫先後當過護堤工、泥瓦匠和園丁,第一個妻子和他生活了10多年後因病去世,沒有為他留下孩子。迪德里赫後來娶了羅捷雅,第二年他們的孩子高斯出生了,這是他們唯一的孩子。父親對高斯要求極為嚴厲,甚至有些過份,常常喜歡憑自己的經驗為年幼的高斯規劃人生。高斯尊重他的父親,並且秉承了其父誠實、謹慎的性格。1806年迪德里赫逝世,此時高斯已經做出了許多劃時代的成就。
在成長過程中,幼年的高斯主要是力於母親和舅舅。高斯的外祖父是一位石匠,30歲那年死於肺結核,留下了兩個孩子:高斯的母親羅捷雅、舅舅弗利德里希(Friederich)。弗利德里希富有智慧,為人熱情而又聰明能幹投身於紡織貿易頗有成就。他發現姐姐的兒子聰明伶利,因此他就把一部分精力花在這位小天才身上,用生動活潑的方式開發高斯的智力。若干年後,已成年並成就顯赫的高斯回想起舅舅為他所做的一切,深感對他成才之重要,他想到舅舅多產的思想,不無傷感地說,舅舅去世使「我們失去了一位天才」。正是由於弗利德里希慧眼識英才,經常勸導姐夫讓孩子向學者方面發展,才使得高斯沒有成為園丁或者泥瓦匠。
在數學史上,很少有人象高斯一樣很幸運地有一位鼎力支持他成才的母親。羅捷雅直到34歲才出嫁,生下高斯時已有35歲了。他性格堅強、聰明賢慧、富有幽默感。高斯一生下來,就對一切現象和事物十分好奇,而且決心弄個水落石出,這已經超出了一個孩子能被許可的范圍。當丈夫為此訓斥孩子時,他總是支持高斯,堅決反對頑固的丈夫想把兒子變得跟他一樣無知。
羅捷雅真誠地希望兒子能幹出一番偉大的事業,對高斯的才華極為珍視。然而,他也不敢輕易地讓兒子投入當時尚不能養家糊口的數學研究中。在高斯19歲那年,盡管他已做出了許多偉大的數學成就,但她仍向數學界的朋友W.波爾約(W.Bolyai,非歐幾何創立者之一J.波爾約之父)問道:高斯將來會有出息嗎?W.波爾約說她的兒子將是「歐洲最偉大的數學家」,為此她激動得熱淚盈眶。
7歲那年,高斯第一次上學了。頭兩年沒有什麼特殊的事情。1787年高斯10歲,他進入了學習數學的班次,這是一個首次創辦的班,孩子們在這之前都沒有聽說過算術這么一門課程。數學教師是布特納(Buttner),他對高斯的成長也起了一定作用。
在全世界廣為流傳的一則故事說,高斯10歲時算出布特納給學生們出的將1到100的所有整數加起來的算術題,布特納剛敘述完題目,高斯就算出了正確答案。不過,這很可能是一個不真實的傳說。據對高斯素有研究的著名數學史家E·T·貝爾(E.T.Bell)考證,布特納當時給孩子們出的是一道更難的加法題:81297+81495+81693+…+100899。
當然,這也是一個等差數列的求和問題(公差為198,項數為100)。當布特納剛一寫完時,高斯也算完並把寫有答案的小石板交了上去。E·T·貝爾寫道,高斯晚年經常喜歡向人們談論這件事,說當時只有他寫的答案是正確的,而其他的孩子們都錯了。高斯沒有明確地講過,他是用什麼方法那麼快就解決了這個問題。數學史家們傾向於認為,高斯當時已掌握了等差數列求和的方法。一位年僅10歲的孩子,能獨立發現這一數學方法實屬很不平常。貝爾根據高斯本人晚年的說法而敘述的史實,應該是比較可信的。而且,這更能反映高斯從小就注意把握更本質的數學方法這一特點。
高斯的計算能力,更主要地是高斯獨到的數學方法、非同一般的創造力,使布特納對他刮目相看。他特意從漢堡買了最好的算術書送給高斯,說:「你已經超過了我,我沒有什麼東西可以教你了。」接著,高斯與布特納的助手巴特爾斯(J.M.Bartels)建立了真誠的友誼,直到巴特爾斯逝世。他們一起學習,互相幫助,高斯由此開始了真正的數學研究。
1788年,11歲的高斯進入了文科學校,他在新的學校里,所有的功課都極好,特別是古典文學、數學尤為突出。經過巴特爾斯等人的引薦,布倫茲維克公爵召見了14歲的高斯。這位朴實、聰明但家境貧寒的孩子贏得了公爵的同情,公爵慷慨地提出願意作高斯的資助人,讓他繼續學習。
布倫茲維克公爵在高斯的成才過程中起了舉足輕重的作用。不僅如此,這種作用實際上反映了歐洲近代科學發展的一種模式,表明在科學研究社會化以前,私人的資助是科學發展的重要推動因素之一。高斯正處於私人資助科學研究與科學研究社會化的轉變時期。
1792年,高斯進入布倫茲維克的卡羅琳學院繼續學習。1795年,公爵又為他支付各種費用,送他入德國著名的哥丁根大學,這樣就使得高斯得以按照自己的理想,勤奮地學習和開始進行創造性的研究。1799年,高斯完成了博士論文,回到家鄉布倫茲維克,正當他為自己的前途、生計擔憂而病倒時----雖然他的博士論文順利通過了,已被授予博士學位,同時獲得了講師職位,但他沒有能成功地吸引學生,因此只能回老家,又是公爵伸手救援他。公爵為高斯付諸了長篇博士論文的印刷費用,送給他一幢公寓,又為他印刷了《算術研究》,使該書得以在1801年問世;還負擔了高斯的所有生活費用。所有這一切,令高斯十分感動。他在博士論文和《算術研究》中,寫下了情真意切的獻詞:「獻給大公」,「你的仁慈,將我從所有煩惱中解放出來,使我能從事這種獨特的研究」。
1806年,公爵在抵抗拿破崙統帥的法軍時不幸陣亡,這給高斯以沉重打擊。他悲痛欲絕,長時間對法國人有一種深深的敵意。大公的去世給高斯帶來了經濟上的拮據,德國處於法軍奴役下的不幸,以及第一個妻子的逝世,這一切使得高斯有些心灰意冷,但他是位剛強的漢子,從不向他人透露自己的窘況,也不讓朋友安慰自己的不幸。人們只是在19世紀整理他的未公布於眾的數學手稿時才得知他那時的心態。在一篇討論橢圓函數的手搞中,突然插入了一段細微的鉛筆字:「對我來說,死去也比這樣的生活更好受些。」
慷慨、仁慈的資助人去世了,因此高斯必須找一份合適的工作,以維持一家人的生計。由於高斯在天文學、數學方面的傑出工作,他的名聲從1802年起就已開始傳遍歐洲。彼得堡科學院不斷暗示他,自從1783年歐拉去世後,歐拉在彼得堡科學院的位置一直在等待著象高斯這樣的天才。公爵在世時堅決勸阻高斯去俄國,他甚至願意給高斯增加薪金,為他建立天文台。現在,高斯又在他的生活中面臨著新的選擇。
為了不使德國失去最偉大的天才,德國著名學者洪堡(B.A.Von Humboldt)聯合其他學者和政界人物,為高斯爭取到了享有特權的哥丁根大學數學和天文學教授,以及哥丁根天文台台長的職位。1807年,高斯赴哥丁根就職,全家遷居於此。從這時起,除了一次到柏林去參加科學會議以外,他一直住在哥丁根。洪堡等人的努力,不僅使得高斯一家人有了舒適的生活環境,高斯本人可以充分發揮其天才,而且為哥丁根數學學派的創立、德國成為世界科學中心和數學中心創造了條件。同時,這也標志著科學研究社會化的一個良好開端。
高斯的學術地位,歷來為人們推崇得很高。他有「數學王子」、「數學家之王」的美稱、被認為是人類有史以來「最偉大的三位(或四位)數學家之一」(阿基米德、牛頓、高斯或加上歐拉)。人們還稱贊高斯是「人類的驕傲」。天才、早熟、高產、創造力不衰、……,人類智力領域的幾乎所有褒獎之詞,對於高斯都不過份。
高斯的研究領域,遍及純粹數學和應用數學的各個領域,並且開辟了許多新的數學領域,從最抽象的代數數論到內蘊幾何學,都留下了他的足跡。從研究風格、方法乃至所取得的具體成就方面,他都是18----19世紀之交的中堅人物。如果我們把18世紀的數學家想像為一系列的高山峻嶺,那麼最後一個令人肅然起敬的巔峰就是高斯;如果把19世紀的數學家想像為一條條江河,那麼其源頭就是高斯。
雖然數學研究、科學工作在18世紀末仍然沒有成為令人羨慕的職業,但高斯依然生逢其時,因為在他快步入而立之年之際,歐洲資本主義的發展,使各國政府都開始重視科學研究。隨著拿破崙對法國科學家、科學研究的重視,俄國的沙皇以及歐洲的許多君主也開始對科學家、科學研究刮目相看,科學研究的社會化進程不斷加快,科學的地位不斷提高。作為當時最偉大的科學家,高斯獲得了不少的榮譽,許多世界著名的科學泰斗都把高斯當作自己的老師。
1802年,高斯被俄國彼得堡科學院選為通訊院士、喀山大學教授;1877年,丹麥政府任命他為科學顧問,這一年,德國漢諾威政府也聘請他擔任政府科學顧問。
高斯的一生,是典型的學者的一生。他始終保持著農家的儉朴,使人難以想像他是一位大教授,世界上最偉大的數學家。他先後結過兩次婚,幾個孩子曾使他頗為惱火。不過,這些對他的科學創造影響不太大。在獲得崇高聲譽、德國數學開始主宰世界之時,一代天驕走完了生命旅程。
6.畢達哥拉斯(Pythagoras,572BC?~497BC?),古希臘數學家、哲學家。
畢達哥拉斯和他的學派在數學上有很多創造,尤其對整數的變化規律感興趣。例如,把(除其本身以外)全部因數之和等於本身的數稱為完全數(如6,28,496等),而將本身大於其因數之和的數稱為盈數;將小於其因數之和的數稱為虧數。他們還發現了「直角三角形兩直角邊平方和等於斜邊平方」,西方人稱之為畢達哥拉斯定理,我國稱為勾股定理。
在幾何學方面,畢達哥拉斯學派證明了「三角形內角之和等於兩個直角」的論斷;研究了黃金分割;發現了正五角形和相似多邊形的作法;還證明了正多面體只有五種——正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體。
7.錢學森1911年出生在上海市,1934年畢業於上海交通大學。他為了更好地報效祖國,於1935年考取美國麻省理工學院進行深造學習,並於1936年轉入加州理工學院繼續學習,並拜著名的航空科學家馮·卡門為師,學習航空工程理論。錢學森學習十分努力,三年後便獲得了博士學位並留校任教。在馮·卡門的指導下,錢學森對火箭技術產生了濃厚的興趣,並在高速空氣動力學和噴氣推進研究領域中突飛猛進。不久,經馮·卡門的推薦,錢學森成了加州理工學院最年輕的終身教授。
從1935年到1950年的15年間,錢學森在學術上取得了巨大的成就,生活上享有豐厚的待遇,但是他始終想念著自己的祖國。
1950年朝鮮戰爭爆發,錢學森想回國報效祖國的願望落空了,錢學森因為是中國人而遭到了迫害。直到1955年6月,錢學森寫信給當時的全國人大常委會副委員長陳叔通同志,請求黨和政府幫助他早日回到祖國的懷抱。周總理得知後非常重視此事,並指示有關人員在適當時機辦理此事。經過努力,1955年10月18日,錢學森一家人終於回到闊別20年的祖國。不久,他便被任命為中國科學院力學研究所所長。
為了提高我國的國防能力,保衛我們國家的安全,1956年10月8日,我國第一個導彈研究機構――國防部第五研究院成立,錢學森被任命為第一任院長。在錢學森的指導下,經過艱苦的努力,1960年10月,我國第一枚國產導彈終於製造成功。
『叄』 數學史上哪一位數學家做出的貢獻最多
歐拉、高斯、牛頓和阿基米德是數學界令人仰望的四座山。要說貢獻的話,數學家裡牛頓貢獻最大,因為他不僅是對數學領域貢獻大,更是因為他的數學天賦成就他成為有史以來最偉大的物理學家。數學上的貢獻+物理的貢獻,沒人能及。
『肆』 列舉數學家及他們的成果
發現了數學定理——高斯 、平面幾何之父——歐幾里德、非歐幾何之父——羅巴切夫斯基、泛函分析之父——巴拿赫、傅里葉分析之父——傅里葉、現代微分幾何之父——陳省身、分形幾何之父——芒德勃羅、解析幾何之父——笛卡爾 、畫法幾何之父——蒙日、射影幾何之父——彭賽列、纖維叢之父——霍普夫
、微積分之父——牛頓&萊布尼茨、群論之父——伽羅華 、對數之父——納皮爾 、實變函數之父——勒讓德、四元數之父——哈密頓、李群之父——S.李 、極限論之父——維爾斯特拉斯、馬爾科夫過程——馬爾可夫 、黎曼幾何之父——黎曼、內蘊幾何之父——高斯、最小二乘法之父——高斯、分析之父——歐拉、變分法之父——拉格朗日、解析數論之父——狄利克雷
『伍』 數學家的數學成果
中國古代算術的許多研究成果裡麵包含了一些後來西方數學的思想方法,近代也有一些數學研究成果是以華人數學家命名的。這里列舉中國近現代數學家的一些重要的貢獻。
李善蘭在級數求和方面的研究成果,被命名為「李善蘭恆等式」 。華羅庚關於完整三角和的研究成果被稱為「華氏定理」;另外他與王元提出多重積分近似計算的方法被成為「華—王方法」。蘇步青在仿射微分幾何學方面的研究成果被命名為「蘇氏錐面」。熊慶來關於整函數與無窮級的亞純函數的研究成果被稱為「熊氏無窮級」。陳省身關於示性類的研究成果被稱為「陳示性類」。周煒良在代數幾何學方面的研究成果被稱為「周氏坐標;另外還有以他命名的「周氏定理」和「周氏環」。吳文俊在拓撲學中的重要成就被命名為「吳氏公式」,其關於幾何定理機器證明的方法被稱為「吳氏方法」。王浩關於數理邏輯的一個命題被稱為「王氏悖論」。柯召關於卡特蘭問題的研究成果被稱為「柯氏定理」;另外他與數學家孫琦在數論方面的研究成果被稱為「柯—孫猜測」。陳景潤在哥德巴赫猜想研究中提出的命題被稱為「陳氏定理」。楊樂和張廣厚在函數論方面的研究成果被稱為「楊—張定理」。陸啟鏗關於常曲率流形的研究成果被稱為「陸氏猜想」。夏道行在泛函積分和不變測度論方面的研究成果被稱為「夏氏不等式」。姜伯駒關於尼爾森數計算的研究成果被稱為「姜氏空間」;另外還有以他命名的「姜氏子群」。王戌堂關於點集拓撲學的研究成果被稱為「王氏定理」。侯振挺關於馬爾可夫過程的研究成果被國際上命名為「侯氏定理」。周海中關於梅森素數分布的研究成果被國際上命名為「周氏猜測」。袁亞湘在非線性規劃方面的研究成果被國際上命名為「袁氏引理」。
『陸』 為什麼一般認為數學家40歲以後就做不出一流成果了
信宜市湴田垌的數論圖是將自然數論與宇宙論聯結為一體的有十仇載體,它內揭示了容整數論與宇宙學的關系,揭示宇宙間以及地球上存在的各種現像,例如:宇宙中所有的天體為何能懸浮於宇宙中,太陽為何會燃燒了幾十億年而不熄頁,地球上為什麼會有那麼多水?為什麼會有火山噴發和地震?一切都源於宇宙質子。
『柒』 數學家有哪些發明了什麼對世界有多大成就
1、牛頓:微積分的創建、萬有引力。2、歐拉:無窮小分析引論》一書便是他劃時代的代表作,當時數學家們稱他為「分析學的化身」。另外,歐拉還創設了許多數學符號,一直使用至今,如π,i,e,sin,cos,tg,Δx,Σ,f(x)等。而哥德巴赫猜想也是在他與哥德巴赫的通信中首先提出來的。歐拉還首先完成了月球繞地球運動的精確理論,創立了分析力學、剛體力學等力學學科,深化瞭望遠鏡、顯微鏡的設計計算理論等等。4、伽羅瓦:首次引入了「群」的概念,(寄給大數學家柯西審閱,可惜柯西輕視該文,未認真審閱,致使該理論推遲了50年)18歲時,再次寄出,這次寄給大數學家傅立葉,可惜傅立葉病死,未能審閱。19歲時,第三次寄出,這次寄給了大數學家泊松,但是泊松最終給的批語是「完全無法理解」。這些失誤致使「群倫」這一數學最重要的分支遲到了50年的時間。5、亨利·龐加萊,龐加萊一生發表的科學論文約500篇、科學著作約30部,幾乎涉及到數學的所有領域以及理論物理、天體物理等的許多重要領域。6、希爾伯特。希爾伯特的研究涉及現代數學的許多領域,如不變數理論、代數數論、幾何基礎、積分方程和物理學的公理化、數學基礎和數理邏輯等。希爾伯特是對二十世紀數學有深刻影響的數學家之一,對他提出的23個問題,似乎至今仍在促進現代數學的研究和發展。大數學家韋爾(H.Weyl)在希爾伯特去世時的悼詞中曾說:「希爾伯特就像穿雜色衣服的風笛手,他那甜蜜的笛聲誘惑了如此眾多的老鼠,跟著他跳進了數學的深河。」7、陳省身:陳省身開創並領導著整體微分幾何、纖維叢微分幾何、「陳省身示性類」等領域的研究,他是有史以來唯一獲得世界數學界最高榮譽「沃爾夫獎」的華人,被稱為「當今最偉大的數學家」,被國際數學界尊為「微分幾何之父」。
國際著名數學大師,沃爾夫數學獎得主,陳省身
1931年入清華大學研究院,1934軍獲碩士學位.1934年去漢堡大學從Blaschke學習.1937年回國任西南聯合大學教授.1943年到1945年任普林斯頓高等研究所研究員.1949年初赴美,旋任芝加哥大學教授.1960年到加州大學伯克利分校任教授,1979年退休成為名譽教授,仍繼續任教到1984年.1981年到1984年任新建的伯克利數學研究所所長,其後任名譽所長。陳省身的主要工作領域是微分幾何學及其相關分支.還在積分幾何,射影微分幾何,極小子流形,網幾何學,全曲率與各種浸入理論,外微分形式與偏微分方程等諸多領域有開拓性的貢獻.陳省身本有極多榮譽,包括中央研究院院士(1948).美國國家科學院院士(1961)及國家科學獎章(1975),倫敦皇家學會國外會員(1985),法國科學院國外院士』(1989),中國科學院國外院士等。榮獲1983/1984年度Wolf獎,及1983年度美國科學會Steele獎中的終身成就獎.
2.享有國際盛譽的大數學家,新中國數學事業發展的重要奠基人 華羅庚
華羅庚是一位人生經歷傳奇的數學家,早年輟學,1930年因在《科學》上發表了關於代數方程式解法的文章,受到熊慶來的重視,被邀到清華大學學習和工作,在楊武之指引下,開始了數論的研究。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年應美國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年開始,他為伊大學教授。1950年回國,先後任清華大學教授,中國科學院數學研究所所長,數理化學部委員和學部副主任,中國科學技術大學數學系主任、副校長,中國科學院應用數學研究所所長,中國科學院副院長、主席團委員等職。還擔任過多屆中國數學會理事長。此外,華羅庚還是第一、二、三、四、五屆全國人民代表大會常務委員會委員和中國人民政治協商會議第六屆全國委員會副主席。華羅庚是在國際上享有盛譽的數學家,他的名字在美國施密斯松尼博物館與芝加哥科技博物館等著名博物館中,與少數經典數學家列在一起。他被選為美國科學院國外院士,第三世界科學院院士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士。又被授予法國南錫大學、香港中文大學與美國伊利諾伊大學榮譽博士。華羅庚在解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論、多復變函數論、偏微分方程、高維數值積分等廣泛數學領域中都作出卓越貢獻。由於華羅庚的重大貢獻,有許多用他他的名字命名的定理、引理、不等式、運算元與方法。他共發表專著與學術論文近三百篇。華羅庚還根據中國實情與國際潮流,倡導應用數學與計算機研製。他身體力行,親自去二十七個省市普及應用數學方法長達二十年之久,為經濟建設作出了重大貢獻。
3.僅次於哥德爾的邏輯數學大師,王浩
1943年於西南聯合大學數學系畢業。1945年於清華大學研究生院哲學部畢業。1948年獲美國哈佛大學哲學博士學位。1950~1951年在瑞士聯邦工學院數學研究所從事研究工作1951~1953年任哈佛大學助理教授。1954~1961年在英國牛津大學作第二套洛克講座講演,又任邏輯及數理哲學高級教職。1961~1967 年任哈佛大學教授。1967年後任美國洛克斐勒大學教授,主持邏輯研究室工作。1985年兼任中國北京大學名譽教授。1986年兼任中國清華大學名譽教授。50年代 初被選為美國國家科學院院士,後又被選為不列顛科學院外國院士,美籍華裔數學家、邏輯學家、計算機科學家、哲學家。
4.著名數學家力學家,美國科學院院士,林家翹
1937年畢業於清華大學物理系。1941年獲加拿大多倫多大學碩士學位。1944年獲美國加州理工學院博士學位。1953 年起先後擔任美國麻省理工學院數學教授、學院教授、榮譽退休教授。 林家翹教授曾獲:美國機械工程師學會Timoshenko獎,美國國家科學院應用數學和數值分析獎,美國物理學會流體力學獎。他是美國國家文理學院院士(1951),美國國家科學院院士(1962),台灣「中央研究院」院士(1960)。從40年代開始,林家翹教授在流體力學的流動穩定性和湍流理論方面的工作帶動了整整一代人在這一領域的研究探索。從60年代開始,他進入天體物理的研究領域,開創了星系螺旋結構的密度波理論,並為國際所公認。1994年6月8日當選為首批中國科學院外籍士。
1.費爾馬大定理,起源於三百多年前,挑戰人類3個世紀,多次震驚全世界,耗盡人類眾多最傑出大腦的精力,也讓千千萬萬業余者痴迷。終於在1994年被安德魯·懷爾斯攻克。古希臘的丟番圖寫過一本著名的「算術」,經歷中世紀的愚昧黑暗到文藝復興的時候,「算術」的殘本重新被發現研究。
1637年,法國業余大數學家費爾馬(Pierre de Fremat)在「算術」的關於勾股數問題的頁邊上,寫下猜想:x^n+ y^n =z^n 是不可能的(這里n大於2;a,b,c,n都是非零整數)。此猜想後來就稱為費爾馬大定理。費爾馬還寫道「我對此有絕妙的證明,但此頁邊太窄寫不下」。一般公認,他當時不可能有正確的證明。猜想提出後,經歐拉等數代天才努力,200年間只解決了n=3,4,5,7四種情形。1847年,庫木爾創立「代數數論」這一現代重要學科,對許多n(例如100以內)證明了費爾馬大定理,是一次大飛躍。
歷史上費爾馬大定理高潮迭起,傳奇不斷。其驚人的魅力,曾在最後時刻挽救自殺青年於不死。他就是德國的沃爾夫斯克勒,他後來為費爾馬大定理設懸賞10萬馬克(相當於現在160萬美元多),期限1908-2007年。無數人耗盡心力,空留浩嘆。最現代的電腦加數學技巧,驗證了400萬以內的N,但這對最終證明無濟於事。1983年德國的法爾廷斯證明了:對任一固定的n,最多隻有有限多個a,b,c振動了世界,獲得費爾茲獎(數學界最高獎)。
歷史的新轉機發生在1986年夏,貝克萊·瑞波特證明了:費爾馬大定理包含在「谷山豐—志村五朗猜想 」 之中。童年就痴迷於此的懷爾斯,聞此立刻潛心於頂樓書房7年,曲折卓絕,匯集了20世紀數論所有的突破性成果。終於在1993年6月23日劍橋大學牛頓研究所的「世紀演講」最後,宣布證明了費爾馬大定理。立刻震動世界,普天同慶。不幸的是,數月後逐漸發現此證明有漏洞,一時更成世界焦點。這個證明體系是千萬個深奧數學推理連接成千個最現代的定理、事實和計算所組成的千百回轉的邏輯網路,任何一環節的問題都會導致前功盡棄。懷爾斯絕境搏鬥,毫無出路。1994年9月19日,星期一的早晨,懷爾斯在思維的閃電中突然找到了迷失的鑰匙:解答原來就在廢墟中!他熱淚奪眶而出。懷爾斯的歷史性長文「模橢圓曲線和費爾馬大定理」1995年5月發表在美國《數學年刊》第142卷,實際占滿了全卷,共五章,130頁。1997年6月27日,懷爾斯獲得沃爾夫斯克勒10萬馬克懸賞大獎。離截止期10年,圓了歷史的夢。他還獲得沃爾夫獎(1996.3),美國國家科學家院獎(1996.6),費爾茲特別獎(1998.8)。
2.四色問題的內容是:「任何一張地圖只用四種顏色就能使具有共同邊界的國家著上不同的顏色。」用數學語言表示,即「將平面任意地細分為不相重疊的區域,每一個區域總可以用1,2,3,4這四個數字之一來標記,而不會使相鄰的兩個區域得到相同的數字。」(右圖)
這里所指的相鄰區域,是指有一整段邊界是公共的。如果兩個區域只相遇於一點或有限多點,就不叫相鄰的。因為用相同的顏色給它們著色不會引起混淆。
四色猜想的提出來自英國。1852年,畢業於倫敦大學的弗南西斯·格思里來到一家科研單位搞地圖著色工作時,發現了一種有趣的現象:「看來,每幅地圖都可以用四種顏色著色,使得有共同邊界的國家都被著上不同的顏色。」這個現象能不能從數學上加以嚴格證明呢?他和在大學讀書的弟弟格里斯決心試一試。兄弟二人為證明這一問題而使用的稿紙已經堆了一大疊,可是研究工作沒有進展。
1852年10月23日,他的弟弟就這個問題的證明請教了他的老師、著名數學家德·摩爾根,摩爾根也沒有能找到解決這個問題的途徑,於是寫信向自己的好友、著名數學家漢密爾頓爵士請教。漢密爾頓接到摩爾根的信後,對四色問題進行論證。但直到1865年漢密爾頓逝世為止,問題也沒有能夠解決。
1872年,英國當時最著名的數學家凱利正式向倫敦數學學會提出了這個問題,於是四色猜想成了世界數學界關注的問題。世界上許多一流的數學家都紛紛參加了四色猜想的大會戰。1878~1880年兩年間,著名的律師兼數學家肯普和泰勒兩人分別提交了證明四色猜想的論文,宣布證明了四色定理,大家都認為四色猜想從此也就解決了。
肯普的證明是這樣的:首先指出如果沒有一個國家包圍其他國家,或沒有三個以上的國家相遇於一點,這種地圖就說是「正規的」(左圖)。如為正規地圖,否則為非正規地圖(右圖)。一張地圖往往是由正規地圖和非正規地圖聯系在一起,但非正規地圖所需顏色種數一般不超過正規地圖所需的顏色,如果有一張需要五種顏色的地圖,那就是指它的正規地圖是五色的,要證明四色猜想成立,只要證明不存在一張正規五色地圖就足夠了。
肯普是用歸謬法來證明的,大意是如果有一張正規的五色地圖,就會存在一張國數最少的「極小正規五色地圖」,如果極小正規五色地圖中有一個國家的鄰國數少於六個,就會存在一張國數較少的正規地圖仍為五色的,這樣一來就不會有極小五色地圖的國數,也就不存在正規五色地圖了。這樣肯普就認為他已經證明了「四色問題」,但是後來人們發現他錯了。
不過肯普的證明闡明了兩個重要的概念,對以後問題的解決提供了途徑。第一個概念是「構形」。他證明了在每一張正規地圖中至少有一國具有兩個、三個、四個或五個鄰國,不存在每個國家都有六個或更多個鄰國的正規地圖,也就是說,由兩個鄰國,三個鄰國、四個或五個鄰國組成的一組「構形」是不可避免的,每張地圖至少含有這四種構形中的一個。
肯普提出的另一個概念是「可約」性。「可約」這個詞的使用是來自肯普的論證。他證明了只要五色地圖中有一國具有四個鄰國,就會有國數減少的五色地圖。自從引入「構形」,「可約」概念後,逐步發展了檢查構形以決定是否可約的一些標准方法,能夠尋求可約構形的不可避免組,是證明「四色問題」的重要依據。但要證明大的構形可約,需要檢查大量的細節,這是相當復雜的。
11年後,即1890年,在牛津大學就讀的年僅29歲的赫伍德以自己的精確計算指出了肯普在證明上的漏洞。他指出肯普說沒有極小五色地圖能有一國具有五個鄰國的理由有破綻。不久,泰勒的證明也被人們否定了。人們發現他們實際上證明了一個較弱的命題——五色定理。就是說對地圖著色,用五種顏色就夠了。後來,越來越多的數學家雖然對此絞盡腦汁,但一無所獲。於是,人們開始認識到,這個貌似容易的題目,其實是一個可與費馬猜想相媲美的難題。
進入20世紀以來,科學家們對四色猜想的證明基本上是按照肯普的想法在進行。1913年,美國著名數學家、哈佛大學的伯克霍夫利用肯普的想法,結合自己新的設想;證明了某些大的構形可約。後來美國數學家富蘭克林於1939年證明了22國以下的地圖都可以用四色著色。1950年,有人從22國推進到35國。1960年,有人又證明了39國以下的地圖可以只用四種顏色著色;隨後又推進到了50國。看來這種推進仍然十分緩慢。
高速數字計算機的發明,促使更多數學家對「四色問題」的研究。從1936年就開始研究四色猜想的海克,公開宣稱四色猜想可用尋找可約圖形的不可避免組來證明。他的學生丟雷寫了一個計算程序,海克不僅能用這程序產生的數據來證明構形可約,而且描繪可約構形的方法是從改造地圖成為數學上稱為「對偶」形著手。
他把每個國家的首都標出來,然後把相鄰國家的首都用一條越過邊界的鐵路連接起來,除首都(稱為頂點)及鐵路(稱為弧或邊)外,擦掉其他所有的線,剩下的稱為原圖的對偶圖。到了六十年代後期,海克引進一個類似於在電網路中移動電荷的方法來求構形的不可避免組。在海克的研究中第一次以頗不成熟的形式出現的「放電法」,這對以後關於不可避免組的研究是個關鍵,也是證明四色定理的中心要素。
電子計算機問世以後,由於演算速度迅速提高,加之人機對話的出現,大大加快了對四色猜想證明的進程。美國伊利諾大學哈肯在1970年著手改進「放電過程」,後與阿佩爾合作編制一個很好的程序。就在1976年6月,他們在美國伊利諾斯大學的兩台不同的電子計算機上,用了1200個小時,作了100億判斷,終於完成了四色定理的證明,轟動了世界。
這是一百多年來吸引許多數學家與數學愛好者的大事,當兩位數學家將他們的研究成果發表的時候,當地的郵局在當天發出的所有郵件上都加蓋了「四色足夠」的特製郵戳,以慶祝這一難題獲得解決。
「四色問題」的被證明僅解決了一個歷時100多年的難題,而且成為數學史上一系列新思維的起點。在「四色問題」的研究過程中,不少新的數學理論隨之產生,也發展了很多數學計算技巧。如將地圖的著色問題化為圖論問題,豐富了圖論的內容。不僅如此,「四色問題」在有效地設計航空班機日程表,設計計算機的編碼程序上都起到了推動作用。
不過不少數學家並不滿足於計算機取得的成就,他們認為應該有一種簡捷明快的書面證明方法。直到現在,仍由不少數學家和數學愛好者在尋找更簡潔的證明方法。
3.史上和質數有關的數學猜想中,最著名的當然就是「哥德巴赫猜想」了。
1742年6月7日,德國數學家哥德巴赫在寫給著名數學家歐拉的一封信中,提出了兩個大膽的猜想:
一、任何不小於6的偶數,都是兩個奇質數之和;
二、任何不小於9的奇數,都是三個奇質數之和。
這就是數學史上著名的「哥德巴赫猜想」。顯然,第二個猜想是第一個猜想的推論。因此,只需在兩個猜想中證明一個就足夠了。
同年6月30日,歐拉在給哥德巴赫的回信中, 明確表示他深信哥德巴赫的這兩個猜想都是正確的定理,但是歐拉當時還無法給出證明。由於歐拉是當時歐洲最偉大的數學家,他對哥德巴赫猜想的信心,影響到了整個歐洲乃至世界數學界。從那以後,許多數學家都躍躍欲試,甚至一生都致力於證明哥德巴赫猜想。可是直到19世紀末,哥德巴赫猜想的證明也沒有任何進展。證明哥德巴赫猜想的難度,遠遠超出了人們的想像。有的數學家把哥德巴赫猜想比喻為「數學王冠上的明珠」。
我們從6=3+3、8=3+5、10=5+5、……、100=3+97=11+89=17+83、……這些具體的例子中,可以看出哥德巴赫猜想都是成立的。有人甚至逐一驗證了3300萬以內的所有偶數,竟然沒有一個不符合哥德巴赫猜想的。20世紀,隨著計算機技術的發展,數學家們發現哥德巴赫猜想對於更大的數依然成立。可是自然數是無限的,誰知道會不會在某一個足夠大的偶數上,突然出現哥德巴赫猜想的反例呢?於是人們逐步改變了探究問題的方式。
1900年,20世紀最偉大的數學家希爾伯特,在國際數學會議上把「哥德巴赫猜想」列為23個數學難題之一。此後,20世紀的數學家們在世界范圍內「聯手」進攻「哥德巴赫猜想」堡壘,終於取得了輝煌的成果。
20世紀的數學家們研究哥德巴赫猜想所採用的主要方法,是篩法、圓法、密率法和三角和法等等高深的數學方法。解決這個猜想的思路,就像「縮小包圍圈」一樣,逐步逼近最後的結果。
1920年,挪威數學家布朗證明了定理「9+9」,由此劃定了進攻「哥德巴赫猜想」的「大包圍圈」。這個「9+9」是怎麼回事呢?所謂「9+9」,翻譯成數學語言就是:「任何一個足夠大的偶數,都可以表示成其它兩個數之和,而這兩個數中的每個數,都是9個奇質數之積。」 從這個「9+9」開始,全世界的數學家集中力量「縮小包圍圈」,當然最後的目標就是「1+1」了。
1924年,德國數學家雷德馬赫證明了定理「7+7」。很快,「6+6」、「5+5」、「4+4」和「3+3」逐一被攻陷。1957年,我國數學家王元證明了「2+3」。1962年,中國數學家潘承洞證明了「1+5」,同年又和王元合作證明了「1+4」。1965年,蘇聯數學家證明了「1+3」。
1966年,我國著名數學家陳景潤攻克了「1+2」,也就是:「任何一個足夠大的偶數,都可以表示成兩個數之和,而這兩個數中的一個就是奇質數,另一個則是兩個奇質數的積。」這個定理被世界數學界稱為「陳氏定理」。
由於陳景潤的貢獻,人類距離哥德巴赫猜想的最後結果「1+1」僅有一步之遙了。但為了實現這最後的一步,也許還要歷經一個漫長的探索過程。有許多數學家認為,要想證明「1+1」,必須通過創造新的數學方法,以往的路很可能都是走不通的。
『捌』 誰可以告訴我一位數學家的生平簡介和重要成果
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)。
『玖』 中外著名數學家及成就、著作
1、祖沖之:
祖沖之一生鑽研自然科學,其主要貢獻在數學、天文歷法和機械製造三方面。他在劉徽開創的探索圓周率的精確方法的基礎上,首次將「圓周率」精算到小數第七位,即在3.1415926和3.1415927之間,他提出的「祖率」對數學的研究有重大貢獻。
著作:《安邊論》《綴術》《述異記》《歷議》。
2、陳省身:
美籍華裔數學大師、20世紀最偉大的幾何學家之一,生前曾長期任教於美國加州大學伯克利分校、芝加哥大學, 並在伯克利建立了美國國家數學科學研究所。為了紀念陳省身的卓越貢獻,國際數學聯盟還特別設立了「陳省身獎」作為國際數學界最高級別的終身成就獎。
著作:《微分幾何的若干論題》、《微分流形》、《復流形》、《整體幾何和分析的研究》、《不具位勢原理的復流形。
3、陳景潤:
中國著名數學家,廈門大學數學系畢業。1966年發表《表達偶數為一個素數及一個不超過兩個素數的乘積之和》(簡稱「1+2」),成為哥德巴赫猜想研究上的里程碑。而他所發表的成果也被稱之為陳氏定理。
著作:《算術級數中的最小素數》、《表大偶數為一個素數及一個不超過二個素數的乘積之和》、《數學趣味談》、《組合數學》、《哥德巴赫猜想》 。
(9)數學家出成果擴展閱讀:
數學家專注於數、數據、集合、結構、空間、變化。數學研究工作,不僅是了解及整理已知的結果,還包含著創造新的數學成果與理論。許多人誤解數學是一個已經被研究完的領域,事實上,數學上還有許多未知的領域和待解決的問題,也一直有大量新的數學成果發表。這些數學成果有些是新的數學知識,有些是新的應用方式。
心算家、珠算家不能算是數學家,數學家也不見得能夠快速的做出各種計算。從事與數學相關的工作,比如教學和科普,而不從事數學研究的人,可以被稱為廣義的「數學工作者」。
『拾』 有誰知道中國歷代數學家的成就
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。