登陆注册
6369700000021

第21章 与数学家相约(5)

帕斯卡是液体静力学的创始人,他建立了这一学科的基本原理和液压机的操作原理。他发现“封闭容器内流体在任何一点所受到的压力以同等的强度向各个方向同样的传递”这一流体静力学中最基本的原理,被称为帕斯卡原理。也正是在帕斯卡的领导下,人们通过实验证明了大气压的存在,彻底粉碎了经院哲学中“自然畏惧真空”的古老教条。

1642年,帕斯卡制造了世界上第一台计算机,输入数据后,能够自动进位,进行加减运算。

它的问世给后来的计算机制造提供了基本原理和研究资料,莱布尼兹正是在此基础上制造出了能够做乘除运算的计算机。

让人们感到惋惜的是病痛缠身的帕斯卡逐渐对精确科学的抽象性感到了失望,开始对宗教怀有极其虔诚的信仰。从1655年开始,他就住进了一个修道院中,过着僧侣式的生活,直到他39岁时逝世。这位早熟的数学天才就这样早逝了,但在他不足40年的生命中,他却给后人留下了丰富的创造和科学遗产。

帕斯卡不但在自然科学方面取得了那么优秀的成果,他还是一位散文家。他以其流畅的文笔,深刻的洞察力写成《思想录》和《致外省人的信》等文学著作,对法国文坛产生过一定的影响。他的名言“一个人的美德决不能从他特别的努力来测度,而应从他每天的行为来测度”,充分显示了他深刻的思想和执着的品格。

数学史上最著名的伯努利家族

伯努利家族是世界数学史和科学史上最著名的家族之一。从17世纪后半叶至20世纪30年代这个名门望族中近半数是优秀人才,他们之中有学者、教授、艺术家等,特别是数学人才辈出,共产生了数十名数学家。伯努利是这个家族的姓,这个家族祖居荷兰,信仰新教。由于长期受到天主教徒的迫害,伯努利家族被迫由比利时迁居到瑞士的巴塞尔。巴塞尔自从13世纪中叶就是瑞士的文化与学术中心,那里有欧洲最古老的著名的巴塞尔大学和良好的文化教育传统。伯努利家族的成员,在这样的社会与家庭环境中仅仅从17世纪到18世纪就产生了8名优秀数学家。其中最著名的是雅各·伯努利,约翰·伯努利和丹尼尔·伯努利。

雅各·伯努利(Jakob Bernoulli,1655~1705)是在17世纪到18世纪期间欧洲大陆在数学方面做过特殊贡献的瑞士数学家。他在数学上的贡献涉及微积分、解析几何、概率论及变分法等领域。

雅各毕业于巴塞尔大学。1671年获艺术硕士学位。这个艺术是包括算术、几何、天文学、数理音乐的基础以及文法、修辞和雄辩术七大类。他遵父愿在1676年又取得神学硕士学位。他虽然做了牧师,但酷爱数学,自学了大量数学经典著作。他学过笛卡尔的《几何学》,也钻研了莱布尼兹的微积分理论。他曾经到荷兰、德国和法国旅行,结识了莱布尼兹、惠更斯等著名数学家。从1686年~1705年他去世前,雅各·伯努利一直是巴塞尔大学的数学教授,他和莱布尼兹一直保持经常的通信联系。他掌握并发展了微积分理论,此外他在变分学、概率论及解析几何等方面都做出了开创性的贡献。

雅各·伯努利第一个把莱布尼兹用“∫”表示和称为“积分”,与“微分”并列起来。从此莱布尼兹也使用了“积分”的名称。1691年雅各·伯努利第一次引入了极坐标,这样某些高次曲线用极坐标可以比较容易地画出来,比直角坐标法更方便。例如双纽线方程(x2+y2)2-2a2(x2-y2)=0表示为极坐标方程为p=2a2cos2θ。他还研究了悬链线,对数螺线p=aθ的性质。直到今天,对数螺线的这些性质在生物学、工程学、测量学等许多科学技术上都有着广泛的用途。雅各·伯努利在他的巨著《猜度术》中提出了概率论中最重要的定理“大数定律”,并给出了证明。他还是变分法的主要奠基人。

雅各·伯努利一生致力于数学研究,对17世纪下半叶近代数学的发展产生了巨大影响。

约翰·伯努利(Johann Bernoulli,1667~1748)是雅各·伯努利的弟弟,也是瑞士的著名数学家。比起他的哥哥雅各来他是一位在数学上更为多产的贡献者,他大大地丰富了微积分学。并且是使这门学科的作用在欧洲大陆得到正确评价的具有影响的人。

约翰·伯努利生于巴塞尔,青年时被父亲送去经商,后来又钻研过医学。约翰在巴塞尔大学学习期间,怀着对数学的热情,跟他哥哥雅各学习数学,他们俩都对无穷小数学产生了浓厚的兴趣。在莱布尼兹的思想影响和激励下,约翰走上了研究和发展微积分的道路。1691年~1692年之间,他写出了世界上最早的关于微积分的教科书。1691年约翰·伯努利成为荷兰的格罗宁根大学的数学教授,后来成为巴塞尔大学的教授。1699年被选为法国科学院院士。1712年被选为英国皇家学会会员。他还是彼得堡科学院和柏林科学院的名誉院士。

约翰·伯努利首先使用“变量”这个词,系统地阐述了积分学理论,论述了求曲面面积、曲线长的不同类型的微分方程的解法,彻底解决了有理分式的积分法。在求不定式O〖〗O型的极限时,发现了一个法则,他把这个法则告诉了他的学生罗必塔,后来这个法则被错误地命名为罗必塔法则。1696年约翰·伯努利提出了著名的“最速降线问题”,这个问题的解答就是一条摆线。约翰·伯努利把研究成果扩展到可以用来确定光线在各种介质中传播的路径。最速降线问题是“变分法”这门微积分的新的分支的开端。伯努利兄弟研究的等周问题,也对变分学的发展起了推动作用。因此他们成为了变分法的创始人。约翰·伯努利对解析几何也做过一些有益的工作,1715年他给出了三维空间坐标系的定义,提出曲面可以用三个坐标变量的一个方程来表达。此外约翰·伯努利还将微积分应用到物理学特别是力学和天体力学方面。

约翰·伯努利在他的科学生涯中与许多科学家建立了广泛的联系,交流研究成果。他与110位学者有通信联系。进行学术讨论的信件大约有2500封,这些都大大地促进了学术的发展。

他还致力于教学和培养人才的工作。他培养出一批出色的数学家,其中包括18世纪数学界中心人物欧拉。

丹尼尔·伯努利(Danicl Bernoulli,1700~1782)是著名的伯努利家族中最杰出的一位数学家。他是约翰·伯努利的第二个儿子。当他出生时,他的父亲正在格罗宁根大学任教授。丹尼尔13岁时开始学习哲学和逻辑学,15岁获学士学位。他的父亲和他的哥哥教他学习数学,使他受到了数学家庭的熏陶。1718~1720年他先后在巴塞尔大学、海德堡大学和斯特拉斯堡大学学习。起初他研究医学,后来转向了数学,他25岁时成为圣彼得堡高等学校的数学教授,他还做过植物学教授、物理学教授、哲学教授,他曾和欧拉一起工作。1733年丹尼尔离开彼得堡之后,就开始与欧拉之间长达40年的通信。在通信中丹尼尔向欧拉提供重要的科学信息,欧拉运用杰出的分析才能和丰富的工作经验给予他最迅速的帮助。他们是亲密的朋友也是争论的对手。他们争论许多数学和力学问题,促进了学术的发展。“争鸣”成为丹尼尔治学思想的一个主要内容。这种学术上的争论方式,至今仍是科学发展的动力之一。丹尼尔还同哥德巴赫等数学家进行学术通信。

丹尼尔·伯努利的研究工作涉及到代数、概率论、微积分、级数理论、微分方程等很多方面。最出色的工作是将微积分和偏微分方程理论用于解决物理学的振动和摆动问题,并提出理想液体常态运动方程,即“伯努利方程”。这是液体和气体动力学的基本方程。他著作的《液体动力学》是研究气体力学和液体力学的重要文献。所以他被人们称为数学物理方法的奠基人。丹尼尔·伯努利是位多产的数学家,他和欧拉双双荣获法兰西巴黎科学院的十次奖金。

他和父亲一起还获得过法兰西巴黎科学院的双倍奖。1750年他当选为英国皇家学会会员,被聘为圣彼得堡科学院的名誉院士。丹尼尔·伯努利研究的领域极为广泛,他的工作几乎对当时的数学和物理学的研究前沿的问题都涉及到了。他头脑机敏而富有想像力,是他第一个把牛顿和莱布尼兹的微积分思想连结了起来。他是18世纪数学物理方法的奠基人之一,他同时也对实验物理及仪器设备非常有兴趣,他不仅在数学和物理学上取得伟大的成就,而且在医学领域里也有许多研究成果。丹尼尔丰硕的科学成就使他在科学史上确保持久的地位。

同类推荐
  • 潘宫的预言4:逃离亡魂岛

    潘宫的预言4:逃离亡魂岛

    斗鱼和小伙伴们来到了古老的象牙冢附近,铺天盖地的森白骸骨令人触目惊心。为了追踪灵戒下落,冒险小分队依然踏进了“从来没有人活着离开”的死亡之岛。无法想象的事件接踵而至:河里暗藏的食人鳄,标有警示的恐怖石碑,以及树洞下神秘的巨型天坑……通往流光公爵城的道路危机重重。失去理智的土著人逼着小伙伴走上天坑索道,真正的地狱大门被徐徐开启……是什么指引着他们迈入死亡之途?亡魂岛上又究竟暗藏着怎样的秘密?接二连三的事件不断挑战着伙伴们的承受极限,是前进还是放弃?面对种种考验,小分队们只有一个选择,拿出勇气,走下去!
  • 通行全球的驾驶证

    通行全球的驾驶证

    成长的花瓣在天空中轻盈地飞舞,装扮着五彩缤纷的世界。在成长的过程中,你可曾跌倒?可曾失意与彷徨?学会做人的道理和处世的方法,会让你获得启发,为你的人生锦上添花,使你收获生活的真谛。
  • 不忘国耻(中华美德)

    不忘国耻(中华美德)

    自古以来,中华美德一直是中华民族赖以生存的品德基础,是中华民族生长的精神支柱和文明动力。中华美德的形成和发展历经五千年,内容博大而精深。中国是文明古国、礼仪之邦,重德行、贵礼仪。《不忘国耻》初看让人联想到家仇国恨,然这本书作者以另类的角度道出我们如何从逆境中走出来……
  • 大营救(流浪鼠瑞恩6)

    大营救(流浪鼠瑞恩6)

    瑞恩是一只爱逞能的老鼠,因为自己的不懂装懂,让地下村的居民们误食鼠药,甚至连自己的父亲也未能幸免。伤心又肚饿的它离开了地下村,开始了流浪。途中,瑞恩结识了伙伴田鼠胖胖、“公主”朵夏尔和天才宠物“金丝边眼镜”卡尔。它们一起经历了农庄冒险、智斗猫头鹰、迷失在机器城市、宠物鼠大赛、雪崩逃生、勇斗海盗船、参与矿山救援……刺激又紧张的流浪路上,瑞恩一天天地成长起来了。
  • 豪夫童话

    豪夫童话

    豪夫的三本童话年鉴都采用了《一千零一夜》的框架结构,而第一本《1826年童话年鉴》则连内容也取自古代东方生活,如本集所收的《仙鹤国王》、《救妹奇遇》、《小穆克的故事》和《假王子》。然而,这些童话虽以古代东方为背景,却都被赋予了现实意义,这里仅举《假王子》一个例子。
热门推荐
  • 续茶

    续茶

    糖里有屎,屎里有毒。——对,文案就是这么简单粗暴!
  • 那些年,致命的爱

    那些年,致命的爱

    她,卫伊若,本来是有一个幸福的家庭,平凡而又充实的生活,但是却因为她的善心答应当他的妻子之后,一切都变得不一样了,她不仅失去了原有的幸福生活,还不断被麻烦的事情找上门。他,肖轩奕,因为一时心血来潮找她来假扮自己的妻子,他原本黑暗冰冷,毫无温暖可言的生活变得有温度,有阳光了,这一切改变都是因为她。本来是她好心帮忙,但是就是这个好心帮忙却成为了两人相遇、相知、相爱的开端,而后来发生的事情又不断的延续两人的因缘,残酷的真相有使得他们不得不结束两人的因缘,两人究竟是有缘还是无缘呢?这一切谁都说不上来,最好无非还是决定于他们自己的心。错误的相遇,导致了一段刻苦铭心的爱情;错误的两人,纠结的的交织在一起。爱情、亲情、友情相互交织,错综复杂,理不清剪不断,究竟是谁对谁错,又是谁欠了谁的债,这一切又该何去何从,何处才是他们故事的终点!
  • 最强武帝

    最强武帝

    冷雨自幼修蛮不被祖灵认可,十次被废修为,偶遇灵狐得神秘灵珠,破除诅咒,神魔双修。万千界面,强者如云,且看冷雨口吞太古神兽,枪破诸天大道。混沌三千界,谁与争锋!万界美女,尽拥怀中!
  • 我在一个地方等你

    我在一个地方等你

    是一个四叶草和王俊凯的故事,但是有一个明星也喜欢王俊凯,他们经过多次奋斗才走到一起。
  • 火影之漩涡四象传

    火影之漩涡四象传

    写网文的前途,因为网文没有社会价值。写同人的就更没前途了,因为没有钱途啊。本人因为爱火影,为完成学生时代的幻想,便想业余时完成一本心中的火影!
  • 爱情穿越时

    爱情穿越时

    自由职业者安易与当今的一位演员明星楚风长的十分相像。在一次偶然的机会里,安易邂逅了夏宁。在夏宁与楚风的婚礼现场,安易穿越回到了与夏宁初识时。穿越后,事情发生了完全不同的变化……安易为什么会对夏宁钟情?夏宁又再么看待这个与她未婚夫长的一样的安易?有女警,有记者,有明星,有富豪,有黑道,有恶人,有朋友兄弟,有初恋女友。柳氏门徒为您献上倾力之作《爱情穿越时》,敬请阅读。
  • 凉风吹过夏沐时

    凉风吹过夏沐时

    当流星划过天际,你是否同人一起许诺?当河流流向大海,你是否会想起我?当凉风吹过脸颊时,我想起了你
  • 鬼王狂妃:神医纨绔大小姐

    鬼王狂妃:神医纨绔大小姐

    她,云清雅,是华夏国的第一女神医,没想到,因为一次意外,穿越到凤鸣国将军府上的大小姐云清雅身上。这女子竟是个不能修炼的废物。好吧,不能修炼就算了,还文不成武不就。不过现在的她已经不是原来的她了,她誓要俯瞰整个天下。他,是凤鸣国的王爷,因手段狠辣,性格阴晴不定,所以人称鬼王。而当他们两个相遇,会擦出怎么样的火花呢,能够相守到老吗?
  • 腹黑王爷追妻:庶女废材三小姐

    腹黑王爷追妻:庶女废材三小姐

    她,生前,被相依为命的唯一一个亲人,她最信任的亲人,所杀害。她发誓,此后再不靠任何人,接受任何人的怜悯。后来重生穿越到异世,遇见了他······他,一袭墨色长袍美如冠玉。抬手间,翻手为云,覆手为雨,却偏偏吊死在她这一棵树上。坑蒙拐骗,全都用上了。“苏晓,给你个选择。是做本王的媳妇儿呢?还是恒王妃呢?”“滚!!!”
  • 初夏那年的我们

    初夏那年的我们

    如果当年黎逸陵没有走进若暄的青春,或许现在不会这样;如果那次黎逸陵没有离开,若暄的伤口不会这么深;如果若翊没有回国,若暄的心还在他那吗;如果没有夏晓霜的出现,不管是若暄还是倾晗,都不会变成这样。可是青春没有如果,做了就是做了,不会再给你一个机会。若暄,倾晗,你们的人生让我知道了不该做出的选择,因为那年……我们还小。那年,我们好傻……