登陆注册
6102100000014

第14章 双目失明者创造的“欧拉时代”

1707年4月15日,瑞士巴塞尔城附近的里恩村,有一位叫保尔·欧拉的牧师家里诞生了一个男孩,这就是后世称其为“百科全书式的数学家”欧拉。

小欧拉自幼聪颖,7岁那年,父亲把他送到巴塞尔神学校去学习神学。起初,他对上帝创世深信不疑。一次,他问老师:“天上有多少颗星?”老师答不出来,只是说:“天上的星星都是上帝亲手嵌上去的。”于是,小欧拉问:“既然上帝亲手制作了星星,为什么记不住它们的数目呢?”他对上帝的信仰开始动摇,也不专心听课了。不久,学校开除了他。

父亲保尔通数学,见儿子不愿学神学,就开始向他传授数学知识。小欧拉如鱼得水,立刻入了迷。

1719年,欧拉12岁。父亲为了考一考儿子的能力,正赶上家里要修羊圈。于是,他给出了一个固定长度,让欧拉围成一个面积最大的方形羊圈。欧拉想来想去,把它围成了一个正方形。于是,小欧拉“巧围羊圈”的故事不胫而走,被巴塞尔大学的著名数学教授伯努利约翰知道了。这位教授竟亲自出城,找到欧拉的父亲,说要保举小欧拉去大学学数学。老欧拉却说:“教授,我希望他将来是一位神学家,而不是数学家。”约翰说:“可你知道吗,这孩子是个数学天才。如果你固执己见,会葬送这孩子的前程。”

在约翰教授的劝说下,老欧拉终于点头了,13岁的小欧拉被巴塞尔大学破格收录了。欧拉不负老师厚望,入学后勤奋好学,广闻博览,又善于独立思考,不久就可以与那些年龄大的同学比肩。他的老师约翰则根据他的特点因材施教,循循善诱,每周六的下午都挤出时间为他个别辅导,使他的学业突飞猛进。17岁时,欧拉便成为巴塞尔大学第一位最年轻的硕士。1726年,欧拉发表了讨论船桅最佳位置选择的论文,荣获巴黎科学院的奖金。

1727年,欧拉由丹尼尔推荐,受俄罗斯女王叶卡特琳娜的聘请,来到彼得堡科学院任院长,做丹尼尔的助手。1733年,丹尼尔回国,欧拉接替丹尼尔的工作,成为数学教授及彼得堡科学院的学部领导人。由于当时俄国统治集团长期陷入权力之争,无心科学事业,科学院的生存岌岌可危。1733年至1741年,欧拉的工作条件相当艰苦。他的许多不朽著作,都是在“膝上坐着孩子,肩上趴着猫”的情况下写出来的。欧拉还担负着许多社会责任,如承担菲诺运河的改造方案,宫廷排水设施的设计审定,为俄国学校编写教材,帮助政府绘制地图,制定度量衡标准,为气象部门提供天文数据,协助建筑单位进行设计结构的力学分析……由于他长期疲劳工作,又长期观测太阳,使他的视力迅速衰退。1735年,年仅28岁的欧拉右眼失明了。就在这时,有关“七桥问题”传入彼得堡科学院,欧拉出于对数学的热爱,又潜心研究起“七桥问题”。

“七桥问题”是古希腊人留下的一道难题。18世纪初,波罗的海沿岸的古城哥尼斯堡(今加里宁格勒),普雷格尔河横贯市区。这条河在市区内分成两个支流,把奈发夫岛截成两段并把两岛环抱起来,形成了一个美妙的“8”字。有好事者根据古人的“七桥问题”,就在这里建起了七座桥,把两个小岛和两岸连接起来。

于是,这个问题直观地摆在游人面前:一个人怎样才能一次走过七座桥,而且每座桥只经过一次,最后又回到出发点。

从此,无论是稚气未退的少年还是白发苍苍的老者,都想试一试自己的智力。他们在这七座桥上穿来走去,但都没有一个人能成功过。因此,这七座桥便很快地名扬欧洲,又引来一批批游客。但是,又有多少年过去了,还是没人成功。

这时,29岁的独眼青年欧拉也来到了哥尼斯堡,他在桥上走了几次之后,想道:“千百万人的无数次失败,是不是说明这样的走法根本就不存在呢?”

猜想是需要证明的。于是,欧拉埋头对这个猜想进行证明。他先用“穷举法”,即把所有可能的走法列成表格,逐一检查哪种走法能行得通。结果他发现这是一件相当繁琐的事情,要列出7×6×5×4×3×2=5040条路线来!这太困难。另外,他又想到,如果存在更多的桥,或一个城市有更多的街道,那可如何列呀?

于是,他换了一种思维方式,想到了莱布尼茨的“位置几何学”。经过细心推想,他把两个小岛和两岸陆地看成A、B、C、D四个点,而把7座桥看成是7条线,就画成了一幅图:

由于此图有点像蝉,所以后人称之为“欧拉金蝉”。通过这个图形,欧拉严谨地证明:不可能不重复地一次走遍这7座桥。

很明显,“七桥问题”是一个几何图形问题。但是,在此之前的传统几何学却把它排除在外,因为人们所熟知的几何理论,都是与“量”(长短、大小等)有关,而这个问题居然与“量”无关。“七桥问题”提出了一个新的几何学的分支——“拓扑学”。欧拉一举证明了“七桥问题”一时引起人们的敬慕和惊叹,求教的人络绎不绝。后人称他为“拓扑学的鼻祖”。接着,欧拉又继续研究,他的几何学超出了欧几里得的范围,从而奠定了“网络论”几何学科的基石。

1741年,欧拉不能忍受俄国统治者的昏庸腐败,离开了生活14年的彼得堡,踏上了普鲁士国土。1759年,他成为柏林科学院的领导人,为普鲁士王国解决了大量的社会实际问题。如社会保险、运河水力、造币规划等。他成功地将数学应用到各种实际的科学和技术领域。

1762年,俄国的叶卡特琳娜二世继位。在这位有为的女王敦请下,欧拉重返彼得堡,继续他的研究和工作。1766年,欧拉的左眼又失明了,使他完全成了一个盲人。但他仍以顽强的毅力,采用口述,由别人记录的方法,坚持他的研究。

1777年,更大的不幸降临,欧拉的家里不慎失火,他的著述几乎全都变为灰烬。这对于70岁高龄的欧拉来说,是一个致命的打击。然而,欧拉却以惊人的毅力,重新开始他的著述。他的头脑里如一卷百科全书,他不停地口述,助手为其记录,居然把他葬身火海的著作全都重新写了出来,而且还进行了一次订正!

1783年9月18日,欧拉走过了76年的历程与世长辞。他死后,数学家们把他的著作编成全集出版,竟达72卷之多。

在欧拉的著作中,“无限小分析”方法是从欧拉开始的;变分学基础是欧拉方程;拓扑学中有欧拉数;刚体力学有欧拉角;复变函数中有欧拉函数;数论中有欧拉定理……后人称欧拉为“数学分析的化身”。在世界数学发展史上,人们把18世纪称为“欧拉时代”。

同类推荐
  • 好老师 好校长 好家长

    好老师 好校长 好家长

    青少年是人生成长的关键时期,是教育的重大课题,是千千万万家庭最关注的问题。本书围绕“做好老师”、“任好校长”、“当好家长”三个主题,以作者亲身经历和案例为题材,展现了中、小、幼教育阶段学生、教师、校长以及家长的丰富多彩的教育与生活侧面。其中情节生动,事例典型。尤其是诸多具有哲理的警句,说理质朴,思维先导,是对教育现状的剖析,对教育改革的探讨,也是教育智慧的结晶。本书对教育工作者有很好的借鉴作用,对将走上教育工作岗位的高等师范院校学生有很好的指导意义,对中、小学生和幼儿园孩子的家长有很好的启发作用,对有志于教育改革者有很好的参考价值,是一本值得一读的书。
  • 《弟子规》新解

    《弟子规》新解

    《〈弟子规〉新解》共有8课、18节。其中,第一课“总叙”和第七课“亲仁”各一节。每课每节的题目都用原文表示,如第二课“入则孝”其中第一节的题目是:父母呼应勿缓。
  • 卓越校长的5个习惯

    卓越校长的5个习惯

    本书是“中小学教师教学丛书”中的第十二册,本书从校长的自我管理、员工管理、家长管理、学生管理等方面进行阐述,为成就一个卓越的校长做出了规划,涵盖了学校管理的方方面面。既为新校长准备了一系列简便易学的实用技巧,又为有经验的校长提供了一套学校科学管理的参考策略。
  • 三字经品读

    三字经品读

    我们编辑的这套《国学小书院》包括《论语心得》、《三字经品读》、《千字文解读》、《幼学琼林解析》、《千家诗赏析》、《唐诗鉴赏》、《宋词鉴赏》、《元曲鉴赏》、《孙子兵法释译》和《三十六计释译》等10册内容。本套丛书本着由浅入深、循序渐进的原则,逐步引导青少年学习国学,掌握国学,热爱国学,直至将其发扬光大,辉耀千古。它是青少年学习国学的最佳版本,非常适合各级图书馆收藏和陈列。
  • 极地精灵的呢喃

    极地精灵的呢喃

    在动物界,人们经常用“朝生暮死”的蜉蝣来比喻生命的短暂与易逝。因此,野生动物从不“迷惘”,也不会“抱怨”.只会按照自然的安排去走完自己的生命历程,它们的终极目标只有一个一一使自己的基因更好地传承下去。在这一目标的推动下,动物们充分利用了自己的“天赋异禀”,并逐步进化成了异彩纷呈的生命特质。由此,我们才能看到那令人叹为观止的各种“武器”、本领、习性、繁殖策略等。
热门推荐
  • 暖阳依旧暖

    暖阳依旧暖

    ?天若有情天亦老?爱情是两个人的事,婚姻是两个家庭的事,于晓萱和莫然的爱情,他们到最后爱累了,爱不动了。可是他们不后悔。阳光依旧温暖,青春从未后悔
  • 赌魔大主宰

    赌魔大主宰

    赌神?神你个毛线!也不知是倒霉还是幸运,居然被一个雷劈成了双瞳。他,赌城里一个没背景、没学历、没女人的三无小混混,却意外偶遇复仇归来的赌魔。“我可以教你赌术,但你不许对人说我是你师父!”“为毛?”“丢不起这个人!”好!既然你们都看不起老子,老子就给你们来场称霸赌坛的主宰狂想曲!…………望亲们笑纳并收藏,尽管在爽中畅读!交流群:419100905(花果山)
  • 我拿过整个青春去爱你

    我拿过整个青春去爱你

    我曾拿过整个青春去爱你,二十五岁后的我青春已经结束,而你才刚刚开始我想我们曾经爱过是最好的,感谢老天让我在人生中的第一个十年遇见了你,我爱了你十五年,最终还是选择放弃。
  • 源始空间

    源始空间

    一个平凡普通的快递员来到一个神秘的空间里,这是个危机与机遇并存的世界,血雨腥风和荣华富贵,权倾天下,在这里你必须完成一次次死亡任务,成功便是存活,并且兑换你想要的任何东西,失败就是gameover,被空间永久抹除……
  • 半世阴阳鬼路

    半世阴阳鬼路

    “你的眼睛给我吧。”那个时候我已经没有了丝毫的理智,在那个昔日带自己如同亲人般的好友面前我原形毕露,双手布满鲜血,用了某种手段得到满意眼睛,但是之后的日子却很是不好过。那个缠了我多年的噩梦也因此渐渐解开,原来我为他所做的一切全是骗局。
  • 我是佛门大教主

    我是佛门大教主

    这是一个立志要还俗娶媳妇的和尚却巧得获得佛门传承系统而不得不以大德高僧的身份走向佛门大教主的故事。“系统,我要兑换斗战胜佛孙悟空。”陈文霸气的说道。“叮,兑换成功,请查收。”“跟着你,我可得长生么?“看着面前一脸纯洁的大圣,陈文仰天长叹,欲哭无泪。
  • 溟兰花开

    溟兰花开

    千年前,我是梦之森地陷谷里的一株小草,你是每天用露水浇灌我的兰花,五百年后你是大妖精,我是一个逃兵,在你庇护下生活,如今我只是一个平凡人,忘记了所以,你却依然守护着我。上碧落下九泉这一次我不会再让你一个人战斗,
  • 思路决定出路全集(白金珍藏版)

    思路决定出路全集(白金珍藏版)

    财富和成功,都源于思考和行动。财富的形成和成功的实现,都始于思想中对财富和成功的渴望!一个人要想成功,就必须勤于思考。你的想法决定了你的生活状态,因此,要想改变生活状态,首先要改变想法。本书就是告诉人们如何运用思路来找到财路和如何运用思路来找到出路,从而成就一个成功的人生。点子是创新和发展的灵魂,思路是寻求出路的指针。无论是遭遇逆境还是正处于坦途中,理清头绪都会让人找对继续走下去的路。人们在事业、工作、人际关系、爱情、生活等方面都难免会遭遇种种困境和难题,正确的思路会让这些难题迎刃而解。很多事情,不是我们做不到,而是我们没有想到;不是我们想不到。而是我们根本没有去想。
  • 传奇武者

    传奇武者

    游戏与现实的结合,异界与现实的交替,张岚又会有些什么样的经历。
  • 诸天时代

    诸天时代

    远古的洪荒已经破碎,全新的文明已然崛起。这是全新的时代,神道独尊的时代,创世神的荣光笼罩世界,无尽的种族争霸乾坤,这个时代混乱而又兴盛。诸神的战场无处不在,仙道的争锋随处可见,在这里你永远不缺少机遇,也从来不缺少危险。生存、成神,是这里永恒的主题。