薛艷麗
數(shù)學(xué)家的“數(shù)學(xué)墓碑”
薛艷麗
許多著名數(shù)學(xué)家去世后,后人或?yàn)榧o(jì)念他們
鉤為人類的文明、進(jìn)步所作出的卓越貢獻(xiàn),遺囑, 往往在其墓碑上刻下既具有科學(xué)意義又富有情趣的墓志銘?;蜃裾諗?shù)學(xué)家本人的
德國數(shù)學(xué)家盧道爾夫的墓碑上刻著:
π=3.14159265358979323846264338327950288
盡管我們知道它是一個(gè)精確到小數(shù)點(diǎn)以后35位的圓周率值,但并不是所有人都能明白其真正的含義。其實(shí),這段墓志銘說明了盧道爾夫生前的主要工作是從事圓周率的計(jì)算,他費(fèi)了幾乎畢生的心血,才求得這個(gè)值。
盧道爾夫生活在16世紀(jì),那時(shí)的科學(xué)技術(shù)還處于封建主義的窒息之下,要算出小數(shù)點(diǎn)后面35位的π的精確值,其要求之高,難度之大,是不難想象的。
可以這么說,墓碑上的每一位數(shù)字,都凝結(jié)著他獻(xiàn)身數(shù)學(xué)的畢生心血。當(dāng)然,在科學(xué)飛速發(fā)展的今天,我們用電子計(jì)算機(jī)便可輕而易舉地求得任意點(diǎn)數(shù)的π值。
瑞士數(shù)學(xué)家雅可布·伯努利生前對(duì)對(duì)數(shù)螺線有深入研究,發(fā)現(xiàn)很多美妙的性質(zhì)。如它的漸伸線和漸屈線都是對(duì)數(shù)螺線,自極點(diǎn)至切線的垂足軌跡也是對(duì)數(shù)螺線,以極點(diǎn)為光源經(jīng)對(duì)數(shù)螺線反射后得到直線族的包絡(luò)線(即與這些直線都相切的曲線,特稱回光線)仍是對(duì)數(shù)螺線……他死后,墓碑上就刻著一條對(duì)數(shù)螺線。同時(shí),碑文上還寫著:“雖然改變了,我還是和原來一樣!”這是一句刻畫對(duì)數(shù)螺線性質(zhì)和他對(duì)數(shù)學(xué)熱愛的雙關(guān)語,示數(shù)學(xué)史上一段佳話,也是數(shù)學(xué)美的一個(gè)范例。
被稱為“數(shù)學(xué)王子”的德國數(shù)學(xué)家高斯(1777-1855年),出身在一個(gè)農(nóng)民家庭,他從小就對(duì)數(shù)學(xué)有濃厚的興趣,讀小學(xué)一年級(jí)時(shí)便發(fā)現(xiàn)了等差級(jí)數(shù)求和公式。
1796年,也就是高斯在哥庭根大學(xué)求學(xué)的第二年,他找到了用直尺和圓規(guī)來作邊數(shù)為素?cái)?shù)的正十七邊形的方法,從而解決了這個(gè)20多年來人們一直未能解開的幾何難題。
年輕的高斯曾為自己今后選擇研究哲學(xué)還是研究數(shù)學(xué)而猶豫不決,直到1796年3月30日解決了正十七邊形的尺規(guī)作圖后,才使他正式確定以從事數(shù)學(xué)研究為終身職業(yè)。5年后,他又用代數(shù)的方法證明了22n+1邊形都可以用尺規(guī)法來作圖。
高斯的一生,為科學(xué)事業(yè)作出了無數(shù)卓越的貢獻(xiàn),他著書十二卷,在代數(shù)、近代數(shù)論、非歐幾何、微分幾何等數(shù)學(xué)領(lǐng)域都屢有建樹,成為舉世聞名的數(shù)學(xué)家。他在物理學(xué)、天文學(xué)、測(cè)地學(xué)等方面也曾做出不少舉世矚目的成就。
高斯去世后,按照他的遺愿,在他的墓碑上,刻上了對(duì)他從事數(shù)學(xué)事業(yè)有重大激勵(lì)作用的正十七邊形圖形。
人們都不知道古希臘亞歷山大里亞的著名數(shù)學(xué)家丟番圖(公元6世紀(jì))的年齡和生平,任何書上也都沒有明確的記載??墒窃谒哪怪俱懼袇s留下關(guān)于他生平的一些記錄,在他的墓志銘上刻著一段別具一格、富有諧趣的韻文:
“丟番圖長眠于此,倘若你懂得碑文的奧秘,它會(huì)告訴你丟番圖的壽命。諸神賜予他的生命的1/6是童年,再過了生命的1/12,他長出了胡須,其后丟番圖結(jié)了婚,不過還不曾有孩子,這樣又度過了一生的1/7,再過5年,他擁有了第一個(gè)孩子,然而他的愛子竟然早逝,只活了丟番圖壽命的一半,喪子以后,他在數(shù)學(xué)研究中尋求慰藉,又度過了4年,終于也結(jié)束了自己的一生。”
從這里我們可以通過列一元一次方程,求得丟番圖終年84歲。
丟番圖一生解過許多方程和不定方程,在代數(shù)和數(shù)論方面都作出過卓越的貢獻(xiàn)。他的一生寫過十六卷名為《算術(shù)》,實(shí)際是代數(shù)與數(shù)論的著作,現(xiàn)存有六卷。