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顶级数学家有多“疯狂”?

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发表于 2022-2-7 06:07:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: Reserved
如果说在读书时期,有哪一门学科最让人印象深刻,那应该就是数学了。毕竟这门学科总是被戏称“低头捡起地上的笔后就再也没听懂过”,对于大部分普通人来说,数学实在是“太难”了。至今,还有无数的大学生表示被高数折磨得苦不堪言,觉得在数学面前自己不论学多久都是“战五渣”。

    而数学作为一门基础学科,对于人类而言又是非常重要的,所以是我们必须要学习的科目,但是越学习越觉得它深不见底。在数学的深渊当中,我们这些普通人都只是在水上飘着,而那些数学家们则一直在向着深渊底部探索,有着不达底部不罢休的执着。那么,顶级的数学家在面对数学时到底有多“疯狂”?就让我们一起来看看吧!

沉迷数学无法自拔的阿基米德和牛顿

    在人类文明漫长的历史长河当中,有无数的天才出现过,而要论最伟大的四位数学家,大概就是阿基米德、牛顿、欧拉以及高斯了。首先,就一起来看看沉迷数学无法自拔的阿基米德和牛顿到底是怎样的,他们在面对数学时到底做出了哪些疯狂的事情?

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    阿基米德应该是以上数学家之中,生活年代最久远的一位了。他出生于公元前287年,是古希腊人。许多人应该都曾听说过他的名言“给我一个支点,我能撬起整个地球”。阿基米德确定了静力学和流体静力学的基本原理,还发现了浮力定理、杠杆原理等等。

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    阿基米德从小就展现出了非凡的数学天赋,上学时还跟着几何学之父欧几里得学习过,将自己毕生所学用于实践,创造出了许多的御敌武器,来帮助国家赢得战争。因此有不少人说,当时的战争其实就是罗马军队和阿基米德一个人的战争,毕竟他制造出来的那些武器在罗马人看来非常的复杂而又极难找到破绽。

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    那么,阿基米德面对数学到底有多疯狂呢?这就要从他赴死之前的多个故事版本开始说起了,在四种版本的故事当中,有三种都与数学相关。比如说其中一种是,在面对罗马士兵的闯入时,阿基米德头也不抬地继续画着某个几何图形并推导公式,请求士兵等他求出公式再杀死自己。

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    不论是哪一个版本,都可以看出,阿基米德对数学到底有多热爱。即使是面对死亡,他的精力也不会被分走分毫。可以说,当他沉浸在数学海洋当中时,死亡的威胁也无法使他停止思考。

    而牛顿虽然不像阿基米德这样,在临死之前仍然心系数学,但是从《大数学家》当中的相关介绍来看,牛顿确实因为沉迷数学,而错过了自己的爱情。更悲惨的是,这次与爱情的失之交臂,使得他这一生都在孤独当中度过了。

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    许多人只知道牛顿是现代力学之父,却不知道牛顿在数学领域的造诣也是非常高的。许多现代历史学家都认为,牛顿和莱布尼茨都凭借着自己的能力发展出了“微积分学”。可以说,微积分的创立是牛顿最出名的数学成就,他也曾发表过与数学相关的论文,甚至出版了自己的代数讲义。

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    而牛顿的疯狂就在于,当他沉迷数学时,就能将其他事情放在一边,即使是在我们普通人看来非常难得的爱情。或者说在牛顿的心中,数学远比爱情更有意义。

高产的欧拉

    欧拉的全名叫做莱昂哈德·欧拉,出生于1707年的瑞士巴塞尔。欧拉的特殊在于他是历史上最多产的数学家,为什么这么说呢?毕竟从欧拉现存的著作和相关论文来看,他平均每年产出的论文就有八百多页,这个数字是多少人一生都写不到的。

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    欧拉是真的非常喜爱数学,因为大家应该知道,数学有着不少分支学科的,比如我们学习过的几何和代数其实就属于数学的不同分支。按理来说,只研究其中的几个并有相关成就便很了不起了,但是欧拉的论著几乎涉及了当时所有的数学分支。他的著作《微分学原理》和《积分学原理》扩展了微积分领域,为后来微分几何学的分支出现和发展奠定了基础。

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欧拉的发明——数独

    欧拉之所以如此高产,是因为他几乎将所有的时间都献给了数学。根据人物故事介绍来看,欧拉几乎没有娱乐的时间,只要有时间就会钻研数学。从他的用眼程度就能看出这个问题,因为他在1735年时就因为过度工作使得自己的右眼完全失明,这时的他年仅28岁。

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欧拉线

    在这样的大好年华当中,就因为沉迷数学研究,使自己的一只眼睛完全失明,这种废寝忘食的“疯狂”程度基本没有人可以做到。可是,上天似乎并未特别眷顾这位努力的数学家,在1771年时,一场大病使得欧拉的左眼也失明了。不过在失明前的时间当中,欧拉已经学会用笔在石膏板上记录自己的想法,再由口述让学生记录的方法。

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数学中最美的公式——欧拉恒等式

    值得一提的是,欧拉本身就有着超强的记忆力和心算技巧。这使他即使是失明,也能够通过心算,算出大部分结果。更有人表示,欧拉当时的心算能力是可以算出微积分的,如果真是如此,那他确实是天赋异禀。

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欧拉之墓

    如果大家去搜索,就会发现数学当中有着太多以欧拉名字命名的词条。比如说欧拉定理、欧拉函数、欧拉变换、欧拉常数等等,这些词条足以看出这位数学家当年为了研究数学倾注了多少心血。根据统计数据看,欧拉在18岁开始一直到去世,一共发表了856篇论文,著书31部。

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1909年瑞士自然科学学会就筹备出版欧拉全集 ,欧拉的论著经后人收集起来,共45册 ,若包括整理他的遗稿 ,预计可达10册大4开书 ,仅目录就有51页 ,使出版界忙碌了35年之久。

数学王子——高斯

    在欧拉去世的前几年,另外一位举世闻名的数学家降生了,他就是约翰·卡尔·弗里德里希·高斯。高斯不仅是世界四大数学家之一,也被人们亲切地称为“数学王子”。其实高斯的数学人生在很早就开启了,据他自己介绍,他在学会说话之前就已经会记数了。

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    而高斯的家庭条件其实不太好,甚至说是贫穷,因此在他的父亲看来,学习数学是毫无用处的。这名数学天才也差点因为这种无知和偏见,就被迫放弃学习数学。不过,还好他对于数学的热爱,使得他并未因为挫折而放弃数学。

    高斯的父亲在夜晚不让他点灯读书,他就会随身携带一个萝卜,将萝卜心挖出来,塞进油脂,自己造一个简易的油灯。每到深夜,高斯就会带着这个油灯爬上阁楼看书、研究数学知识,十分的努力刻苦。

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    所幸上天还是眷顾他的,让一位十分有钱的公爵发现了他,资助他学习数学,让他在这条路上越走越远。这之后高斯学到了许多的数学知识,阅读了牛顿、欧拉的大量著作,掌握了微积分理论。

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    高斯的一生不仅在数学方面造诣很高,重要的是他能够将数学运用在多个领域当中,并且都取得了可喜的成果。他画出过世界上第一张地球磁场图,还发明磁强针。更重要的是,高斯依靠着数学的相关知识,针对天文学做出了不少报告,他还仅仅花费了一小时就解决了欧拉曾花费三天才算出的彗星轨道值。


美国的著名数学家贝尔在他撰写的《数学工作者》一书里曾经这样评价高斯:在高斯死后,人们才知道他早就预见到了一些19世纪的数学,如果他能把他所知道的一些东西泄漏,很可能现在的数学还要先进半个世纪或更多的时间。


    数学贯穿了高斯的一生,他也用自己的天赋和努力证明了,机会总是会留给有准备的人。天才除了需要有天赋以外,努力也很重要。

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被数学之神眷顾的人“拉马努金”

    前文当中,为大家介绍了世界著名的数学家们,他们面对数学这门学科都显得异常疯狂,并且都非常的执着。而还有这样一位数学家,他的一生虽然短暂,却非常的传奇,他在数学领域表现出的惊人天赋使得许多人称其为“被数学之神眷顾的人”。这位数学家的名字叫做斯里尼瓦瑟·拉马努金,是一位仅靠“数学直觉”就能得出无数公式的数学天才。

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    拉马努金1887年时出生于印度的艾罗德,与以上不少小时受过数学熏陶的数学家不同,在他十岁之前,都未接触过正规的数学。所以拉马努金的起步时间是很晚的,但是他大概就是“老天爷追着喂饭吃”的典型代表,因为他仅仅几年就掌握了大部分数学知识,并凭借自己优异的计算能力得出了无数公式。

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斯里尼瓦瑟·拉马努金手稿


英国剑桥分析学派奠基人哈代这样评价拉马努金,“如果按照严格的数学标准来衡量一个数学家的才能,我只能得25分,希尔伯特得30分,而拉马努金得100分。”


    拉马努金上学时因为过度沉迷数学,导致其他学科的成绩一落千丈,最终升学失败。所以从这一点来看,这位天才的考试之路还是非常坎坷的。拉马努金将自己多年来发现的公式写在稿纸上寄给了哈代,希望这位当时已经十分有名的数学家可以给自己一份工作。哈代确实也成为了这位天才的伯乐,接纳了他,并在后来与他一起创作了不少数学领域的著作。

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    值得一提的是,拉马努金并不喜欢论证,因此他得到的不少公式往往都没有推导的工程。问他是如何推导的,他只表示就像是冥冥之中的一种直觉,指引他得出了这些公式。美中不足的是,拉马努金早早就因为肺结核去世了,当时的他才只有33岁。

拉马努金在《印度数学学会期刊》发表的问题之一

    因为有着天生的直觉,他留下了丰富的数学遗产,在他的手稿上写着无数人们闻所未闻的公式。这些公式背后就藏着相关的数学定理,所以拉马努金虽然去世了,但是有关于他手稿的研究却从未停止。

    毫不夸张地说,这位数学天才在去世之后,给这个世界留下了无数待解的谜题。他那些未经证明的公式,是现代诸多数学家为之钻研的对象。拉马努金对于数学的直觉,使得不少人认为这个世界上或许真的存在“数学之神”,它对于这位数学家格外的关照。
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