举世公认的十大天才数学家

2022年8月5日 by 没有评论

  6世纪末,公元前5世纪被迫解散,其成员大多是数学家、天文学家、音乐家。它是西方美学史上最早探讨美的本质的学派。

  突出贡献:毕达哥拉斯在宇宙论方面,认为存在着许多但有限个世界,并坚持大地是圆形的,不过他抛弃了米利都学派的地心说。毕达哥拉斯的哲学思想受到俄耳甫斯的影响,具有一些神秘主义因素。从他开始,希腊哲学开始产生了数学的传统。毕氏曾用数学研究乐律,而由此所产生的和谐的概念也对以后古希腊的哲学家有重大影响。

  毕达哥拉斯还在西方长期被认为是毕达哥拉斯定理(中国称勾股定理)首先发现者。毕达哥拉斯对数学的研究还产生了后来的理念论和共相论。即有了可理喻的东西与可感知的东西的区别,可理喻的东西是完美的、永恒的,而可感知的东西则是有缺陷的。这个思想被柏拉图发扬光大,并从此一直支配着哲学及神学思想。他还坚持数学论证必须从假设出发,开创演绎逻辑思想,对数学发展影响很大。

  毕达哥拉斯因向往东方的智慧,游历了当时世界上两个文化水准极高的文明古国–巴比伦和印度,以及埃及(有争议),吸收了美索不达米亚文明和印度文明的文化。后来他就到意大利的南部传授数学及宣传他的哲学思想,并和他的信徒们组成了一个所谓毕达哥拉斯学派的政治和宗教团体。毕达哥拉斯是比同时代中一些开坛授课的学者进步一点;因为他容许妇女(当然是贵族妇女而非奴隶女婢)来听课。他认为妇女也是和男人一样有求知的权利,因此他的学派中就有十多名女学者。这是其他学派所没有的现象。

  杰出成就:毕达哥拉斯学派认为1是数的第一原则,万物之母,也是智慧;2是对立和否定的原则,是意见;3是万物的形体和形式;4是正义,是宇宙创造者的象征;5是奇数和偶数,雄性与雌性和结合,也是婚姻;6是神的生命,是灵魂;7是机会;8是和谐,也是爱情和友谊;9是理性和强大;10包容了一切数目,是完满和美好。

  毕达哥拉斯的黄金分割:(a:b=:a)。毕达哥拉斯学派认为由太阳、月亮、星辰的轨道和地球的距离之比,分别等于三种协和的音程,即八度音、五度音、四度音。

  毕达哥拉斯学派认为从数量上看,夏天是热占优势,冬天是冷占优势,春天是干占优势,秋天是湿占优势,最美好的季节则是冷、热、干、湿等元素在数量上和谐的均衡分布。

  毕达哥拉斯学派从数学的角度,即数量上的矛盾关系列举出有限与无限、一与多、奇数与偶数、正方与长方、善与恶、明与暗、直与曲、左与右、阳与阴、动与静等十对对立的范畴,其中有限与无限、一与多的对立是最基本的对立,并称世界上一切事物均还原为这十对对立。

  值得一提的是,最早把数的概念提到突出地位的是毕达哥拉斯学派。他们很重视数学,企图用数来解释一切。宣称数是宇宙万物的本原,研究数学的目的并不在于使用而是为了探索自然的奥秘。他们从五个苹果、五个手指等事物中抽象出了五这个数。这在今天看来很平常的事,但在当时的哲学和实用数学界,是一个巨大的进步。

  毕达哥拉斯定理提出后,其学派中的一个成员希帕索斯考虑了一个问题:边长为1的正方形其对角线长度是多少呢?他发现这一长度既不能用整数,也不能用分数表示,而只能用一个新数来表示。希帕索斯的发现导致了数学史上第一个无理数√2的诞生。

  岂不知,一个小小√2的出现,却在当时的数学界掀起了一场巨大风暴。它直接动摇了毕达哥拉斯学派的数学信仰,使毕达哥拉斯学派为之大为恐慌。实际上,这一伟大发现不但是对毕达哥拉斯学派的致命打击。对于当时所有古希腊人的观念这都是一个极大的冲击。希帕索斯后被毕达哥拉斯投海溺毙。

  这一结论的悖论性表现在它与常识的冲突上:任何量,在任何精确度的范围内都可以表示成有理数。这在希腊当时是人们普遍接受的信仰!可是为当时的经验所确信的,完全符合常识的论断居然被小小的√2的存在而推翻了!这应该是多么违反常识,多么荒谬的事!它简直把以前所知道的事情根本推翻了。更糟糕的是,面对这一荒谬人们竟然毫无办法。这就在当时直接导致了人们认识上的危机,从而导致了西方数学史上一场大的风波,史称第一次数学危机。

  毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世。毕达哥拉斯对数论作了许多研究,将自然数区分为奇数、偶数、素数、完全数、平方数、三角数和五角数等。在毕达哥拉斯派看来,数为宇宙提供了一个概念模型,数量和形状决定一切自然物体的形式,数不但有量的多寡,而且也具有几何形状。

  毕达哥拉斯还发现了奇数和偶数,也就是不能整除2的数和能够整除2的数;毕达哥拉斯还发现了勾股数和三角数,也就是满足√α+β和。毕达哥拉斯学派证明了三角形内角之和等于两个直角的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种–正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。

  毕达哥拉斯在常数里面做出了奉献,那就是√2,二的算数平方根,大多数都出现在几何、代数、微积分和数论里,也是世界上第一个被发现的无理数和世界上第一个引起数学风波的数字。

  在公元前5世纪,水星实际上被认为是两个不同的行星,这是因为它时常交替地出现在太阳的两侧。当它出现在傍晚时,被叫做墨丘利;但是当它出现在早晨时,被称为阿波罗。据称,毕达哥拉斯后来指出它们实际上是相同的一颗行星。

  在音乐方面,毕达哥拉斯把音程的和谐与宇宙星际的和谐秩序相对应,把音乐纳入他的以数为中心、对世界进行抽象解释的理论之中。他对弦长比例与音乐和谐关系的的探讨已经带有科学的萌芽。对五度相生律有重大贡献。

  毕达哥拉斯成就说,一定要公正。不公正,就破坏了秩序,破坏了和谐,这是最大的恶。起誓是很严重的行为,不到关键时刻不要随便起誓。自律使你身体健康,心灵洁净,意志坚强。

  杰出地位:1)艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》;2)威廉·莱布尼茨,德国哲学家、数学家,历史上少见的通才,被誉为十七世纪的亚里士多德。他本人是一名律师,经常往返于各大城镇,他许多的公式都是在颠簸的马车上完成的,他也自称具有男爵的贵族身份。

  突出贡献:牛顿和莱布尼茨,都经常被授予成为现代微积分的‘发明者’的荣誉,因此它们都对这个领域做出了巨大的贡献。首先,莱布尼茨经常因为引进现代标准符号,特别是整体符号而受到表扬。他在拓扑学领域做出了巨大贡献。艾萨克·牛顿,由于伟大的科学史诗原理,通常成为大多数人欢迎的主要人成为真正的微积分的发明者。可以说的是,两人都以自己的方式作出了巨大的贡献。

  牛顿的突出贡献:他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。

  在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。在数学上,牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。在经济学上,牛顿提出金本位制度。

  值得一提的是,牛顿1687年的巨作《自然哲学的数学原理》,开辟了大科学时代。牛顿是人类历史上最有影响的科学家,曾被誉为“物理学之父”,他是经典力学基础的牛顿运动定律的建立者。他发现的运动三定律和万有引力定律,为近代物理学和力学奠定了基础,他的万有引力定律和哥白尼的日心说奠定了现代天文学的理论基础。直到今天,人造地球卫星、火箭、宇宙飞船的发射升空和运行轨道的计算,都仍以这作为理论根据。早在2005年,英国皇家学会进行了一场名为“谁是科学史上最有影响力的人”的民意调查,牛顿被认为比阿尔伯特·爱因斯坦更具影响力。值得一提的是,科学家对牛顿的毛发进行基因分析,认为牛顿是艾斯伯格症候群携带者,有XQ28基因的表现,无疑这更增添了牛顿的神秘感,但并未影响到他巨人的形象。

  牛顿,是人类历史上第一个获得国葬的自然科学家。美国学者麦克·哈特所著的《影响人类历史进程的100名人排行榜》显示,牛顿名列第2位,仅次于。书中指出:在牛顿诞生后的数百年里,人们的生活方式发现了翻天覆地的变化,而这些变化大都是基于牛顿的理论和发现。

  莱布尼茨突出贡献:莱布尼茨在数学史和哲学史上都占有十分重要地位。在数学上,他和牛顿先后独立发现了微积分,而且他所使用的微积分的数学符号被更广泛的使用,莱布尼茨所发明的符号被普遍认为更综合,适用范围更加广泛。莱布尼茨还发明并完善了二进制。

  在哲学上,莱布尼茨的乐观主义最为著名。他认为:我们的宇宙,在某种意义上是上帝所创造的最好的一个。他和笛卡尔、巴鲁赫·斯宾诺莎被认为是十七世纪三位最伟大的理性主义哲学家。莱布尼茨在哲学方面的工作在预见了现代逻辑学和分析哲学诞生的同时,也显然深受经院哲学传统的影响,更多地应用第一性原理或先验定义,而不是实验证据来推导以得到结论。值得一提的是,莱布尼茨在政治学、法学、伦理学、神学、哲学、历史学、语言学诸多方向都留下了著作。

  在微积分领域使用的符号是莱布尼茨所提出的。在高等数学和数学分析领域,莱布尼茨判别法是用来判别交错级数的收敛性的。

  莱布尼茨与牛顿谁先发明微积分的争论是数学界至今最大的公案。莱布尼茨于1684年发表第一篇微分论文,定义了微分概念,采用了微分符号dx、dy。1686年他又发表了积分论文,讨论了微分与积分,使用了积分符号∫。依据莱布尼茨的笔记本,1675年11月11日他便已完成一套完整的微分学。

  然而,1695年英国学者宣称:微积分的发明权属于牛顿;1699年又说:牛顿是微积分的第一发明人。1712年英国皇家学会成立了一个委员会调查此案,1713年初发布公告:确认牛顿是微积分的第一发明人。莱布尼茨直至去世后的几年都受到了冷遇。由于对牛顿的盲目崇拜,英国学者长期固守于牛顿的流数术,只用牛顿的流数符号,不屑采用莱布尼茨更优越的符号,以致英国的数学脱离了数学发展的时代潮流。

  值得一提的是,莱布尼茨对牛顿的评价非常的高,在1701年柏林宫廷的一次宴会上,普鲁士国王腓特烈询问莱布尼茨对牛顿的看法,莱布尼茨说道:在从世界开始到牛顿生活的时代的全部数学中,牛顿的工作超过了一半

  牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》的第一版和第二版也写道:十年前在我和最杰出的几何学家莱布尼茨的通信中,我表明我已经知道确定极大值和极小值的方法、作切线的方法以及类似的方法,但我在交换的信件中隐瞒了这方法,……这位最卓越的科学家在回信中写道,他也发现了一种同样的方法。他并诉述了他的方法,它与我的方法几乎没有什么不同,除了他的措词和符号而外(但在第三版及以后再版时,这段话被删掉了)。因此,后来人们公认牛顿和莱布尼茨是各自独立地创建微积分的。

  牛顿从物理学出发,运用几何方法研究微积分,其应用上更多地结合了运动学,造诣高于莱布尼茨。莱布尼茨则从几何问题出发,运用分析学方法引进微积分概念、得出运算法则,其数学的严密性与系统性是牛顿所不及的。

  莱布尼茨认识到好的数学符号能节省思维劳动,运用符号的技巧是数学成功的关键之一。因此,他所创设的微积分符号远远优于牛顿的符号,这对微积分的发展有极大影响。1714至1716年间,莱布尼茨在去世前,起草了《微积分的历史和起源》一文(本文直到1846年才被发表),总结了自己创立微积分学的思路,说明了自己成就的独立性。拓扑学最早称之位相分析学,是莱布尼茨1679年提出的,

  莱布尼茨不但是一位出众的天才数学家之外,而且还成为欧陆理性主义哲学的高峰。承继了西方哲学传统的思想,他认为世界,因其确定之故,必然是由自足的实体所构成。值得一提的是,莱布尼茨是在亚里士多德和1847年乔治·布尔和德·摩根分别出版开创现代形式逻辑的著作之间最重要的逻辑学家。莱布尼茨阐明了合取、析取、否定、同一、集合包含和空集的首要性质。

  莱布尼茨是最早接触中华文化的欧洲人之一,曾经从一些曾经前往中国传教的教士那里接触到中国文化,之前应该从马可·波罗引起的东方热留下的影响中也了解过中国文化。法国汉学大师若阿基姆·布韦(Joachim Bouvet,汉名白晋,1662-1732年)向莱布尼茨介绍了《周易》和八卦的系统。在莱布尼茨眼中,阴与阳基本上就是他的二进制的中国版。他曾断言:二进制乃是具有世界普遍性的、最完美的逻辑语言。

  杰出地位:斐波那契(1175年-1250年),中世纪最伟大的数学家,是西方第一个研究斐波那契数的人,并将现代书写数和乘数的位值表示法系统引入欧洲。斐波那契之所以是中世纪最伟大的西方数学家。在于没有他的贡献的情况下,尼古拉·哥白尼在1543年开始的科学革命是不可能的。斐波纳契向西方引入了现代数字系统,最终使科学和数学蓬勃发展。

  突出贡献:斐波那契是中世纪最伟大的数学。他生活在1170年到1250年,值得一提的是,最著名的是他把臭名昭著的斐波那契系列介绍给西方世界。尽管大约公元前200年印度数学家就知道这个序列,但它确实是一个有洞察力的序列,经常出现在生物系统中。此外,斐波纳契还对阿拉伯数字系统的引进作出了重大贡献。多曾成为热爱数学和科学的腓特烈二世(神圣罗马帝国的皇帝)的坐上客。

  欧洲数学在希腊文明衰落之后长期处于停滞状态,直到12世纪才有复苏的迹象。这种复苏开始是受了翻译、传播希腊、阿拉伯著作的刺激。对希腊与东方古典数学成就的发掘、探讨,最终导致了文艺复兴时期(15~16世纪)欧洲数学的高涨。文艺复兴的前哨意大利,由于其特殊地理位置与贸易联系而成为东西方文化的熔炉。意大利学者早在12~13世纪就开始翻译、介绍希腊与阿拉伯的数学文献。

  欧洲黑暗时代以后第一位有影响的数学家斐波那契(1175~1240),其拉丁文代表著作《计算之书》和《几何实践》,也是根据阿拉伯文与希腊文材料编译而成的。斐波那契早年随父在北非从师阿拉伯人习算,后又游历地中海沿岸诸国,回意大利后即写成《计算之书》(Liber Abaci,1202,亦译作《算盘全书》、《算经》)。

  斐波那契迄今为止最着名的作品是他的计算之书。本书的主要目的是鼓励每个人放弃罗马数字并使用印度数字系统;这是一本通用的数学书。

  《计算之书》最大的功绩是系统介绍印度记数法,影响并改变了欧洲数学的面貌。现传《算经》是1228年的修订版,其中还引进了著名的斐波那契数列。《几何实践》(Practica Geometriae, 1220)则着重叙述希腊几何与三角术。斐波那契其他数学著作还有《平方数书》、《花朵》等,前者专论二次丢番图方程,后者内容多为腓特烈二世宫廷数学竞赛问题。其中包含一个三次方程/十2×2十10x~-20求解,斐波那契论证其根不能用尺规作出(即不可能是欧几里得的无理量),他还未加说明地给出了该方程的近似解(J一1. )。微积分的创立与解析几何的发明一起,标志着文艺复兴后欧洲近代数学的兴起。

  微积分的思想根源部分(尤其是积分学)可以追溯到古代希腊、中国和印度人的著作。在牛顿和莱布尼茨最终制定微积分以前,又经过了近一个世纪的酝酿。在这个酝酿时期对微积分有直接贡献的先驱者包括开普勒、卡瓦列里、费马、笛卡)U、沃利斯和巴罗(1630~1677)等一大批数学家。

  斐波那契不仅仅复制了希腊人,印第安人和阿拉伯人的作品。他本身就是一位才华横溢的数学家。他的名声传到神圣罗马皇帝弗雷德里克二世,他自己的数学家无法解决许多问题,所以他挑战了斐波那契。斐波纳契在其1225年出版的“花”一书中发表了他对挑战的解决方案。

  在斐波纳契向西方引入现代数字之后,仍然需要引入一些符号来将算术转换为现代符号。比如德国数学家约翰内斯·威德曼于1489年引入的加号( )和减号(-)。·威尔士数学家罗伯特·雷科德在1557年引入的等号(=)。·而乘法符号(x)由英国数学家威廉·奥特雷德在1631年引入。·分数符号(÷)由瑞士数学家约翰拉恩于1659年在他的着作蒂彻代数学中引入。

  杰出地位:英国著名的数学家和逻辑学家,被称为计算机科学之父、人工智能之父,是计算机逻辑的奠基者,提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。曾协助英国军方破解德国的著名密码系统“谜”(Enigma),帮助盟军取得了二战的胜利。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而设立“图灵奖”。图灵同时还是著名的男同性恋者之一,但不幸因为其性倾向而遭到当时的英国政府迫害,最终自杀。2013年12月24日,英国女王伊丽莎白二世宣布赦免图灵。

  突出贡献:图灵1912年生于英国伦敦,1954年死于英国的曼彻斯特,他是计算机逻辑的奠基者,许多人工智能的重要方法也源自于他。他对计算机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机也就是图灵机的概念。对于人工智能,他提出了重要的衡量标准“图灵测试”,如果有机器能够通过图灵测试,那他就是一个完全意义上的智能机,和人没有区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人,人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。

  他于1948年开始与D.G.Champernowne一起工作,他是一名大学本科熟人,为尚未存在的机器设计电脑象棋程序。他将在测试这些程序时扮演机器的“角色”。因为图灵的同性恋倾向而遭到的迫害使得他的职业生涯尽毁。1952年,他的同协同一名同谋一起闯进图灵的房子盗窃,图灵为此而报警,却又因此而扯出自己的“同志”身份。英国警方的调查结果使得他被控以“明显的猥亵和性颠倒行为”罪。

  他没有申辩,并被定罪。在著名的公审后,他被给予了两个选择:坐牢和女性荷尔蒙(雌激素)注射“疗法”(当时政府力推、以化学手段解决社会问题的所谓“化学”)。

  为了能够继续进行科学研究,同时也能顾及面子,他最后选择了雌激素注射,并持续一年。在这段时间里,药物产生了包括不断发育的副作用,也使原本热爱体育运动的图灵在身心上受到极大伤害。在当时的英国,同性恋不仅是一种有伤风俗、不可容忍的法定罪行,而且在充斥着怀疑猜忌、间谍危机和勒索敲诈的“冷战”背景下,还会被当成是一种对国家安全的威胁,进而失去清白的“安全记录”。

  有人特别向法庭提及并作证,图灵曾获得过大英帝国勋章,是国宝级的科学家,是“当世最精深最纯粹的数学家之一”,但都无济于事,甚至,反倒还使“丑闻”升级——当地一家报纸在头条位置报道此事时,用了这样一个标题:《大学教授被处缓刑必须接受化学》。

  1954年6月7日,阿兰·麦席森·图灵因食用浸染过氰化物溶液的苹果死亡。2012年12月,威廉·霍金(William Hawking)、保罗·纳斯(Paul Nurse)、马丁·里斯(Martin Rees)等11人致函英国首相卡梅伦,要求正式为图灵。据外媒报道,英国司法部长克里斯2013年12月24日宣布,英国女王伊莉莎白二世赦免上世纪50年代因同性恋行为被定罪的英国著名数学家、密码学家、计算机科学之父阿兰·图灵。

  1936年,图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文,题为论数字计算在决断难题中的应用”。在这篇开创性的论文中,图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义,并提出著名的“图灵机”的设想。“图灵机”与“冯·诺伊曼机”齐名,被永远载入计算机的发展史中。1952年的论文今天被视为生物数学的奠基之作,这可以算他短暂科学生涯中第三大杰出贡献:

  首先他是第一个提出利用某种机器实现逻辑代码的执行,以模拟人类的各种计算和逻辑思维过程的科学家。而这一点,成为了后人设计实用计算机的思路来源,成为了当今各种计算机设备的理论基石。今天世界计算机科学领域的最高荣誉就被称为“图灵奖”,相当于计算机科学界的诺贝尔奖;

  其次是他领导了英国政府破译二战德军U-潜艇密码的工作,为扭转二战盟军的大西洋战场战局立下汗马功劳。图灵在数学,逻辑学,神经网络和人工智能等领域也作出了很多贡献。在新旧世纪交替的2000年,美国《时代》杂志评选的二十世纪对人类发展最有影响的一百名人物中,图灵和沃森·克里克都在仅有二十名的“科学家,思想家”栏中榜上有名。

  图灵是一位科学史上罕见的具有非凡洞察力的奇才:他的独创性成果使他生前就已名扬四海,而他深刻的预见使他死后倍受敬佩。当人们发现后人的一些独立研究成果似乎不过是在证明图灵思想超越时代的程度时,都为他的英年早逝感到由衷的惋惜。苹果公司的标志一度被误认为源于图灵自杀时咬下的半个苹果。但该图案的设计师和苹果公司都否认了这一说法。

  杰出地位:世界著名的法国哲学家、数学家、物理学家。他对现代数学的发展做出了重要的贡献,因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。他还是西方现代哲学思想的奠基人,是近代唯物论的开拓者且提出了普遍怀疑的主张。黑格尔称他为现代哲学之父。他的哲学思想深深影响了之后的几代欧洲人,开拓了所谓欧陆理性主义哲学。堪称17世纪的欧洲哲学界和科学界最有影响的巨匠之一,被誉为近代科学的始祖。

  突出贡献:笛卡尔对数学最重要的贡献是创立了解析几何。笛卡尔成功地将当时完全分开的代数和几何学联系到了一起。在他的著作几何中,笛卡尔向世人证明,几何问题可以归结成代数问题,也可以通过代数转换来发现、证明几何性质。笛卡儿引入了坐标系以及线段的运算概念。笛卡尔在数学上的成就为后人在微积分上的工作提供了坚实的基础,而后者又是现代数学的重要基石。现在使用的许多数学符号都是笛卡尔最先使用的,这包括了已知数a, b, c以及未知数x, y, z等,还有指数的表示方法。他还发现了凸多面体边、顶点、面之间的关系,后人称为欧拉-笛卡尔公式。还有微积分中常见的笛卡尔叶形线也是他发现的。

  在物理学方面,笛卡尔也有所建树。他在屈光学中首次对光的折射定律提出了理论论证。他还解释了人的视力失常的原因,并设计了矫正视力的透镜。力学上笛卡尔则发展了伽利略运动相对性的理论,强调了惯性运动的直线性。笛卡尔发现了动量守恒原理。他还发展了宇宙演化论、漩涡说等理论学说,虽然具体理论有许多缺陷,但依然对以后的自然科学家产生了影响。

  他还用光的折射定律解释彩虹现象,并且通过元素微粒的旋转速度来分析颜色。笛卡尔把他的机械论观点应用到天体,发展了宇宙演化论,形成了他关于宇宙发生与构造的学说。他认为,从发展的观点来看而不只是从已有的形态来观察,对事物更易于理解。他创立了漩涡说。他认为太阳的周围有巨大的漩涡,带动着行星不断运转。物质的质点处于统一的漩涡之中,在运动中分化出土、空气和火三种元素,土形成行星,火则形成太阳和恒星。

  他认为天体的运动来源于惯性和某种宇宙物质旋涡对天体的压力,在各种大小不同的旋涡的中心必有某一天体,以这种假说来解释天体间的相互作用。笛卡儿的太阳起源的以太旋涡模型第一次依靠力学而不是神学,解释了天体、太阳、行星、卫星、彗星等的形成过程,比康德的星云说早一个世纪,是17世纪中最有权威的宇宙论。

  笛卡尔的天体演化说、旋涡模型和近距作用观点,正如他的整个思想体系一样,一方面以丰富的物理思想和严密的科学方法为特色,起着反对经院哲学、启发科学思维、推动当时自然科学前进的作用,对许多自然科学家的思想产生深远的影响;而另一方面又经常停留在直观和定性阶段,不是从定量的实验事实出发,因而一些具体结论往往有很多缺陷,成为后来牛顿物理学的主要对立面,导致了广泛的争论

  笛卡尔在哲学上是二元论者,并把上帝看作造物主。但笛卡儿在自然科学范围内却是一个机械论者,这在当时是有进步意义的。笛卡尔是欧洲近代哲学的奠基人之一,他自成体系,熔唯物主义与唯心主义于一炉,在哲学史上产生了深远的影响。

  杰出地位:古希腊数学家,被称为几何之父。他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,在书中他提出五大公设。欧几里得的《几何原本》被广泛的认为是历史上最成功的教科书。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。

  突出贡献:欧几里得出生于雅典,当时雅典就是古希腊文明的中心。浓郁的文化气氛深深地感染了欧几里得,当他还是个十几岁的少年时,就迫不及待地想进入柏拉图学园学习。

  他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,总结了平面几何五大公设,被广泛的认为是历史上最成功的教科书。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。欧几里得使用了公理化的方法。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范,在差不多二千年间,被奉为必须遵守的严密思维的范例。

  除了《几何原本》之外,他还有不少著作,可惜大都失传。欧几里得还有另外五本著作流传至今。它们与《几何原本》一样,内容都包含定义及证明。《已知数》(Data)是除《原本》之外惟一保存下来的他的希腊文纯粹几何著作,体例和《原本》前6卷相近,包括94个命题。

  《圆形的分割》现存拉丁文本与阿拉伯文本,论述用直线将已知图形分为相等的部分或成比例的部分,内容与希罗的作品相似。

  《反射光学》论述反射光在数学上的理论,尤其论述形在平面及凹镜上的图像。可是有人质疑这本书是否真正出自欧几里得之手,它的作者可能是塞翁。《现象》是一本关于球面天文学的论文,现存希腊文本。《光学》(Optics)早期几何光学著作之一,现存希腊文本。

  欧几里得是古希腊最负盛名、最有影响的数学家之一。欧几里得的《几何原本》对于几何学、数学和科学的未来发展,对于西方人的整个思维方式都有极大的影响。《几何原本》是古希腊数学发展的顶峰。欧几里得将公元前7世纪以来希腊几何积累起来的丰富成果,整理在严密的逻辑系统运算之中,使几何学成为一门独立的、演绎的科学。

  杰出地位:19世纪世界著名数学家之一。是德国著名的数学家,他在数学分析和微分几何方面作出过重要贡献,他开创了黎曼几何,并且给后来爱因斯坦的广义相对论提供了数学基础。

  突出贡献:黎曼出生于1826年的一个贫困家庭,在19世纪成为世界著名的数学家之一。他对几何学的贡献十分巨大,而且他有许多与他的名字有关的定理。比如黎曼几何学、黎曼曲面和黎曼积分。然而,最著名的是他传奇般困难的黎曼假说;关于素数分布的一个极其复杂的问题。

  他对偏微分方程及其在物理学中的应用有重大贡献。甚至对物理学本身,如对热学、电磁非超距作用和激波理论等也作出重要贡献。黎曼的工作直接影响了19世纪后半期的数学发展,许多杰出的数学家重新论证黎曼断言过的定理,在黎曼思想的影响下数学许多分支取得了辉煌成就。黎曼首先提出用复变函数论特别是用ζ函数研究数论的新思想和新方法,开创了解析数论的新时期,并对单复变函数论的发展有深刻的影响 。他是世界数学史上最具独创精神的数学家之一,黎曼的著作不多,但却异常深刻,极富于对概念的创造与想象。

  2015年11月,尼日利亚教授奥派耶米 伊诺克(Opeyemi Enoch)成功解决已存在156年的数学难题——黎曼猜想,获得100万美元(约合人民币630万元)的奖金。黎曼猜想由德国数学家黎曼(Bernard)于1859年提出,其中涉及了素数的分布,被认为是世界上最困难的数学题之一。2000年,美国克莱数学研究所将黎曼猜想列为七大千年数学难题之一。

  黎曼对数学分析和微分几何做出了重要贡献,对微分方程也有很大贡献。他引入三角级数理论,从而指出积分论的方向,并奠定了近代解析数论的基础,提出一系列问题;他最初引入黎曼曲面这一概念,对近代拓扑学影响很大;在代数函数论方面,如黎曼-诺赫定理也很重要。在微分几何方面,继高斯之后建立黎曼几何学。

  他的名字出现在黎曼ζ函数,黎曼积分,黎曼引理,黎曼流形,黎曼空间,黎曼映照定理,黎曼-希尔伯特问题,柯西-黎曼方程,黎曼思路回环矩阵中。

  杰出地位:德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,近代数学奠基者之一。高斯被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有数学王子之称。高斯和阿基米德、牛顿、欧拉并列为世界四大数学家。一生成就极为丰硕,以他名字高斯命名的成果达110个,属数学家中之最。他对数论、代数、统计、分析、微分几何、大地测量学、地球物理学、力学、静电学、天文学、矩阵理论和光学皆有贡献。

  突出贡献:高斯被认为神童,“数学王子”,在少年的时候就有了他的第一个重大发现,并且在他21岁的时候写了他最伟大的作品《计算》。高斯指出,正三边形、正四边形、正五边形、正十五边形和边数是上述边数两倍的正多边形的几何作图是能够用圆规和直尺实现的,但从那时起关于这个问题的研究没有多大进展。高斯在数论的基础上提出了判断一给定边数的正多边形是否可以几何作图的准则。比如用圆规和直尺可以作圆内接正十七边形。这样的发现还是欧几里得以后的第一个。高斯还将复数引进了数论,开创了复整数算术理论,复整数在高斯以前只是直观地被引进。1

  高斯是最早怀疑欧几里得几何学是自然界和思想中所固有的那些人之一。欧几里得是建立系统性几何学的第一人。高斯是最早认识到可能存在一种不适用平行线公理的几何学的人之一。他逐渐得出革命性的结论︰确实存在这样的几何学,其内部相容并且没有矛盾。但因为与同代人的观点相背,他不敢发表。

  高斯的数学研究几乎遍及所有领域,在数论、代数学、非欧几何、复变函数和微分几何等方面都做出了开创性的贡献。他还把数学应用于天文学、大地测量学和磁学的研究,发明了最小二乘法原理。高斯一生共发表155篇论文,他对待学问十分严谨,只是把他自己认为是十分成熟的作品发表出来。

  高斯首先迷恋上的也是自然数。高斯在1808年谈到:任何一个花过一点功夫研习数论的人,必然会感受到一种特别的激情与狂热。高斯对代数学的重要贡献是证明了代数基本定理,他的存在性证明开创了数学研究的新途径。事实上在高斯之前有许多数学家认为已给出了这个结果的证明,可是没有一个证明是严密的。高斯把前人证明的缺失一一指出来,然后提出自己的见解,他一生中一共给出了四个不同的证明。高斯在1816年左右就得到非欧几何的原理。他还深入研究复变函数,建立了一些基本概念发现了著名的柯西积分定理。他还发现椭圆函数的双周期性,但这些工作在他生前都没发表出来。

  在物理学方面高斯最引人注目的成就是在1833年和物理学家韦伯发明了有线电报,这使高斯的声望超出了学术圈而进入公众社会。除此以外,高斯在力学、测地学、水工学、电动学、磁学和光学等方面均有杰出的贡献。

  杰出地位:瑞士数学家和物理学家,近代数学先驱之一。1707年欧拉生于瑞士的巴塞尔,13岁时入读巴塞尔大学,15岁大学毕业,16岁获硕士学位。平均每年写出八百多页的论文,还写了大量的力学、分析学、几何学等课本,《无穷小分析引论》、《微分学原理》、《积分学原理》等都成为数学中的经典著作。欧拉对数学的研究如此广泛,因此在许多数学的分支中也可经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。1783年9月18日于俄国彼得堡去世。

  突出贡献:欧拉1707年4月15日出生于瑞士,在那里受教育。他一生大部分时间在俄罗斯帝国和普鲁士度过。欧拉是一位数学神童。他作为数学教授,先后任教于圣彼得堡和柏林,尔后再返圣彼得堡。欧拉是有史以来最多遗产的数学家,他的全集共计75卷。欧拉实际上支配了18世纪的数学,对于当时的新发明微积分,他推导出了很多结果。在他生命的最后7年中,欧拉的双目完全失明,尽管如此,他还是以惊人的速度产出了生平一半的著作。欧拉的离世也很特别:在朋友的派对中他中途退场去工作,最后伏在书桌上安静的去了。

  欧拉曾任彼得堡科学院教授,柏林科学院的创始人之一。他是刚体力学和流体力学的奠基者,弹性系统稳定性理论的开创人。他认为质点动力学微分方程可以应用于液体(1750)。他曾用两种方法来描述流体的运动,即分别根据空间固定点(1755)和根据确定的流体质点(1759)描述流体速度场。前者称为欧拉法,后者称为拉格朗日法。欧拉奠定了理想流体的理论基础,给出了反映质量守恒的连续方程(1752)和反映动量变化规律的流体动力学方程(1755)。欧拉在固体力学方面的著述也很多,诸如弹性压杆失稳后的形状,上端悬挂重链的振动问题等等。

  他是历史上最多产的数学家。与他同时代的人们称他为“分析的化身”。欧拉撰写长篇学术论文就像一个文思敏捷的作家给亲密的朋友写一封信那样容易。甚至在他生命最后7年间的完全失明也未能阻止他的无比多产,如果说视力的丧失有什么影响的话,那倒是提高了他在内心世界进行思维的想像力。

  欧拉到底出了多少著作,据估计,要出版已经搜集到的欧拉著作,将需用大4开本60至80卷。1909年瑞士自然科学联合会曾着手搜集、出版欧拉散轶的学术论文。这项工作是在全世界许多个人和数学团体的资助之下进行的。这也恰恰显示出,欧拉属于整个文明世界,而不仅仅属于瑞士。为这项工作仔细编制的预算(1909年的钱币约合80000美元)却又由于在圣彼得堡(列宁格勒)意外地发现大量欧拉手稿而被完全打破了。

  欧拉是18世纪最优秀的数学家,也是历史上最伟大的数学家之一。十八世纪瑞士数学家和物理学家伦哈特·欧拉始终是世界最杰出的科学家之一。他的全部创造在整个物理学和许多工程领域里都有着广泛的应用。 欧拉的数学和科学成果简直多得令人难以相信。他写了三十二部足本著作,其中有几部不止一卷,还写下了许许多多富有创造性的数学和科学论文。总计起来,他的科学论著有七十多卷。欧拉的天才使纯数学和应用数学的每一个领域都得到了充实,他的数学物理成果有着无限广阔的应用领域。

  欧拉对弹性力学也做出了贡献,弹性力学是研究在外力的作用下固体怎样发生形变的学说。欧拉的天才还在于他用数学来分析天文学问题,特别是三体问题,即太阳、月亮和地球在相互引力作用下怎样运动的问题。欧拉是十八世纪独一无二的杰出科学家。他支持光波学说,结果证明他是正确的。

  欧拉丰富的头脑常常为他人做出成名的发现开拓前进的道路。例如,法国数学家和物理学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日创建一方程组,叫做“拉格朗日方程”。此方程在理论上非常重要,而且可以用来解决许多力学问题。但是由于基本方程是由欧拉首先提出的,因而通常称为欧拉—拉格朗日方程。一般认为另一名法国数学家让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶创造了一种重要的数学方法,叫做傅里叶分析法,其基本方程也是由伦哈特·欧拉最初创立的,因而叫做欧拉—傅里叶方程。这套方程在物理学的许多不同的领域都有着广泛的应用,其中包括声学和电磁学。

  在数学方面他对微积分的两个领域──微分方程和无穷级数──特别感兴趣。他在这两方面做出了非常重要的贡献,但是由于专业性太强不便在此加以叙述。他对变分学和复数学的贡献为后来所取得的一切成就奠定了基础。这两个学科除了对纯数学有重要的意义外,还在科学工作中有着广泛的应用。欧拉公式eiQ=cosθ十isinθ表明了三角函数和虚数之间的关系,可以用来求负数的对数,是所有数学领域中应用最广泛的公式之一。欧拉还编写了一本解析几何的教科书,对微分几何和普通几何做出了有意义的贡献。

  欧拉不仅在做可应用于科学的数学发明上得心应手,而且在纯数学领域也具备几乎同样杰出的才能。欧拉也是数学的一个分支拓扑学领域的先驱。

  杰出地位:法国最伟大的数学家之一,理论科学家和科学哲学家。庞加莱被公认是19世纪后和20世纪初的领袖数学家,是继高斯之后对于数学及其应用具有全面知识的最后一个人。庞加莱是20世纪科学革命和哲学革命的先驱,批判学派代表人物之一。

  突出贡献:。庞加莱对数学,数学物理,和天体力学做出了很多创造性的基础性的贡献。他提出了庞加莱猜想,数学中最著名的问题之一。庞加莱成了第一个发现混沌确定系统的人并为现代的混沌理论打下了基础。庞加莱比爱因斯坦的工作更早一步,并起草了一个狭义相对论的简略版。庞加莱群以他命名。

  1854年4月29日,亨利·庞加莱出生于法国南锡一个学者家庭中。庞加莱家族在法国拥有极高声望,庞加莱的父母亲都出身于法国的显赫世家,庞加莱的两个堂兄弟是法国政界的著名人物:雷蒙·庞加莱是法兰西学院院士,并于1913-1920年间任法国总统;吕西·庞加莱曾任法国民众教育与美术部长,负责中等教育工作。 因为视力极差,所以庞加莱在音乐和体育课上表现一般,除此之外,庞加莱在各方面都称得上是成绩优异。庞加莱的数学才华在上大学之前已经显现出来。他的数学教师形容他是一只“数学怪兽”,这只怪兽席卷了包括法国高中学科竞赛第一名在内的几乎所有荣誉。

  在1898年,在时间的测量中,他阐述了相对论原理,根据这个原理,没有机械或电磁试验可以区分匀速运动的状态和静止的状态。和荷兰理论家洛仑兹的合作中,他把时间的物理推向极限来解释快速运动的电子的行为。但正是阿尔伯特·爱因斯坦才准备好了重建整个物理大厦,是他推出了成功的新相对性模型。他和爱因斯坦在他们在相对论上的工作有一段有趣的关系──实际上可以说是缺乏关系。他们的交互开始于1905年,当时庞加莱发表了他的第一篇关于相对论的论文。该论文的课题是部分运动学的,部分动力学的,并包括洛伦兹关于洛伦兹变换(实际上是庞加莱给它这个名字的)的证明的更正。大约一个月后,爱因斯坦发表了他在相对论上的第一篇论文。两人都继续发表相对论上的工作,但是没有任何一个引用对方的工作。

  爱因斯坦不仅不引用庞加莱的工作,他也宣称从未读过!(不知道他是否最终读过庞加莱的论文。)爱因斯坦最后引用了庞加莱并且承认了他在相对论上的工作。爱因斯坦评论庞加莱为相对论的先驱之一。在爱因斯坦死前,爱因斯坦说:洛伦兹已经认出了以他命名的变换对于麦克斯韦方程组的分析是基本的,而庞加莱进一步深化了这个远见。

  庞加莱给出了数学上最著名猜想之一,七大数学世纪难题之一的庞加莱猜想(任何一个封闭的,并能柔软延展的三维空间里面所有的封闭曲线如果都可以收缩成一点,则该空间一定能被吹涨成一个三维圆球),于2006年6月被证实。

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