登陆注册
6133900000022

第22章 科学奇才——欧拉

欧拉(Euler,1707—1783),瑞士数学家及自然科学家,是18世纪数学界的中心人物,他在几何、微积分、力学、天文学、数论,甚至在生物学等方面都有着重要建树。

欧拉1707年出生在瑞士的巴塞尔(Basel)城,13岁就进巴塞尔大学读书,得到当时最有名的数学家约翰·伯努利(Johann?Bernoulli,1667—1748)的精心指导。15岁大学毕业,16岁获得硕士学位。欧拉的父亲保罗·欧拉(Paul?Euler)也是一个数学家,原希望欧拉学神学,所以欧拉又进入神学系学习,但并不成功。欧拉18岁开始其数学研究生涯。1726年,他在《博学者》(Acta?eruditorum)上发表了关于在有阻尼的介质中的等时曲线结构问题的文章。翌年,他研究弹道问题和船桅的最佳布置问题,获得巴黎科学院的奖金。

1725年约翰·伯努利的儿子丹尼尔·伯努利赴俄国,并向沙皇喀德林一世推荐了欧拉,这样,在1727年5月17日欧拉来到了彼得堡。1733年,年仅26岁的欧拉担任了彼得堡科学院数学教授。1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算彗星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了。然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁。1741年欧拉应普鲁士彼德烈大帝的邀请,到柏林担任科学院物理数学所所长,直到1766年,后来在沙皇喀德林二世的诚恳敦聘下重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力衰退,最后几近失明。不幸的事情接踵而来,1771年彼得堡的大火灾殃及欧拉住宅,带病而失明的64岁的欧拉被围困在大火中,虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为了灰烬。沉重的打击,仍然没有使欧拉倒下,他发誓要把损失夺回来。在他完全失明之前,还能朦胧地看见东西,他抓紧这最后的时刻,在一块大黑板上疾书他发现的公式,然后口述其内容,由他的学生特别是大儿子A·欧拉(数学家和物理学家)笔录。欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算进行研究,直到逝世,长达17年之久。欧拉的记忆力和心算能力是罕见的,他能够复述年轻时代笔记的内容,心算并不限于简单的运算,高等数学一样可以用心算去完成。有一个例子足以说明他的本领,欧拉的两个学生把一个复杂的收敛级数的17项加起来,算到第50位数字,两人相差一个单位,欧拉为了确定究竟谁对,用心算进行全部运算,最后把错误找了出来。欧拉在失明的17年中,还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题。欧拉的风格是很高的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法的诞生。等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题,拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,1759年10月2日欧拉在回信中盛赞拉格朗日的成就,并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,使年轻的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉。他晚年的时候,欧洲所有的数学家都把他当作老师,著名数学家拉普拉斯(Laplace)曾说过:“欧拉是我们的导师”。欧拉充沛的精力保持到最后一刻,1783年9月18日下午,欧拉为了庆祝他计算气球上升定律的成功,请朋友们吃饭,那时天王星刚发现不久,欧拉写出了计算天王星轨道的要领,还和他的孙子逗笑,喝完茶后,突然疾病发作,烟斗从手中落下,口里喃喃地说:“我死了”,欧拉终于“停止了生命和计算”。

欧拉的一生,是为数学发展而奋斗的一生,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的。他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文。几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清。他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为“分析学的化身”。

欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了47年。他对著名的哥尼斯堡七桥问题的解答开创了图论的研究。欧拉还发现,不论什么形状的凸多面体,其顶点数v、棱数e、面数f之间总有v-e+f=2这个关系。v-e+f被称为欧拉示性数,成为拓扑学的基础概念。在数论中,欧拉首先引进了重要的欧拉函数φ(n),用多种方法证明了费马小定理。以欧拉的名字命名的数学公式、定理等在数学书籍中随处可见。欧拉还创设了许多数学符号,例如π(1736年),i(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tan(1753年),△x(1755年),Σ(1755年),f(x)(1734年)等。

欧拉著作的惊人多产并不是偶然的,他可以在任何不良的环境中工作,他常常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾孩子在旁边喧哗。他那顽强的毅力和孜孜不倦的治学精神,使他在双目失明以后,也没有停止对数学的研究,在失明后的17年间,他还口述了几本书和400篇左右的论文。伟大数学家高斯(Gauss,1777—1855)曾说:“研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法”。

同类推荐
  • 渭河的明天:渭河流域综合治理专集

    渭河的明天:渭河流域综合治理专集

    本书包括综述、文函集锦、政要论坛、专家观点、特约通讯、新闻荟萃六大部分。全面地向读者介绍了渭河20世纪后期至21世纪以来所存在的问题和治理情况。
  • 草原猛士的旅程

    草原猛士的旅程

    广袤无垠的草原,气候类型多样,植物种类丰富,植被类型复杂。在如此辽阔的草原上还生活着许多可爱的野生动物。但是由于人类对草原不合理地开发利用,导致草原生态环境恶化,影响了草原的可持续发展,危机人类与动物的生存环境。如何保护草原、保护地球生态环境,成为人类面对的课题。
  • 基因和转基因

    基因和转基因

    在通常的二倍体的细胞或个体中,能维持配子或配子体正常功能的最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组,一个基因组中包含一整套基因。相应的全部细胞质基因构成一个细胞质基因组,其中包括线粒体基因组和叶绿体基因组等。原核生物的基因组是一个单纯的DNA分子,因此又称为基因带,通常也称为它的染色体。
  • 物理中的奥秘

    物理中的奥秘

    《物理中的奥秘》是一本专门为青少年编写的物理科普读物,它以一个个新鲜生动、引人入胜的物理故事,如冰箱为何会爆炸、他能推动地球吗、他抓住了飞行的子弹、金属也有记忆力、水能削铁如泥吗……在讲故事的同时,讲述一些物理原理和物理知识,寓教于乐,读起来津津有味,从而提高青少年读者对物理科学的兴趣,为青少年打开一扇扇科学的窗口,在阅读故事中满足青少年的好奇心。本书可供初中以上文化程度的青少年读者阅读使用,也可供一般读者使用。
  • 世界科技五千年(新编科技知识全书)

    世界科技五千年(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
热门推荐
  • 邪行记

    邪行记

    一个懵懂小童,自小就被认为是恶鬼附身,饱受众人唾弃。一日突然发现收养他的老头和一个被他偶然救助的青年竟是身怀法术之人,自此揭开他一段不寻常的身世,前往一个未知的地方,开始一段奇异的路途。是天生的妖邪,还是转世的魔王……
  • 晦暗的星空

    晦暗的星空

    一生中,兄弟总在身边,只要还能看见曙光,总要相互搀扶着,走向前方。
  • 光明的传说

    光明的传说

    光与暗之间的明争暗斗,光明族的光翼,和她的小伙伴们的冒险旅程
  • 武氏碑

    武氏碑

    《武氏碑》讲述的是一个村子由一个女人痴迷听戏而丢了孩子开始,接连发生恐怖的事。有盗墓,有剿匪,怪物、探险者、术士、武士同台,演绎悬疑惊悚大戏!
  • 那些青涩的少年郎

    那些青涩的少年郎

    这只是一群寂寞而普通的青涩少年,渴望被赞赏和认同,我想把他们的故事讲给你们听,实在是不太会取名字,便将每个人最深的特质取了一个相似的人物,演绎出一段段好玩的故事。或许还能满足一点点我这个被称为作者的人的被认同的私心,希望你们会喜欢。
  • 音灵

    音灵

    冬日,山林,雪地。少年遇到少女。————————作者考研,暂停更新
  • 李相国论事集

    李相国论事集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 七香匣传奇

    七香匣传奇

    江南云家百年世家,一夜之间惨遭灭门,一子仅存。凶手正是江湖之上最大的黑暗势力万马帮。云氏开始了艰苦的复仇之路,结局却大出意料,令人扼腕叹息。本书是向一代武侠巨匠古龙先生致敬的一部作品。
  • TFBOYS陪我好吗

    TFBOYS陪我好吗

    三个女孩分别靠在三个男孩的身上,六人相对一笑。夕阳的光辉洒在六人的身上,显得极其幸福。
  • 无良小道士

    无良小道士

    “秃驴,你敢跟贫道抢师太。”这短短的一句话,包含了老一辈道士那错综复杂的感情史。王浩身为新一代的道门传人,当然不能只停留在跟秃驴抢女人了,他的目标是……广告语:泡妞道士,道士中的圣斗士。