天人地 |
2024-04-17 13:09 |
在我国的万千学子中,数学一直是从小到大,最为爱恨交加的学科。而这其中大部分的知识点,都绕不开一个人,那就是“数学之王”欧拉。 01 天才的人生 莱昂哈德·欧拉,1707年4月15日,出生于瑞士巴塞尔的一个牧师家庭,从出生后,人们就发现了这个孩子是一个真正的天才,如果说普通人的人生是开汽车,那么欧拉就是坐火箭了。 9岁时,在别的孩子仍看儿童读物时,欧拉就已经可以熟读牛顿的巨作《自然哲学的数学原理》了,13岁时就考入瑞士的巴塞尔大学,并在3年后毕业并考上了硕士。就这样的经历,放在整个历史上也可谓是相当的炸裂。 由于出生于宗教家庭,所以欧拉的父母,最开始希望他可以成为一个神父,所以他在大学主修的是哲学和法律,但是对于欧拉来说,这几门课未免太简单了。 所以他又选修了数学、神学、希腊语和希伯来语等6门科目,课余时间没事还看点物理、建筑之类的知识,然后顺便还考了个博士,23岁就当上了彼得堡皇家科学院的物理学教授。 实际上,欧拉19岁就申请了巴塞尔大学的物理学教授一职,不过学校没有收。因为他们认为欧拉又不是物理学毕业的,你学的这么好,岂不是搞得我们这些主修物理的很没面子?而后来的结果证明了,这波瑞士简直亏麻了。 之后受俄罗斯邀请,加入了当时彼得堡皇家科学院,并在3年后成为物理学教授,26岁获得了数学院院长一职。 来到俄罗斯的欧拉,展现出自己极强的学识,成为了整个18世纪数学的中心人物,他教的学生也逐渐发展,衍生出了后来的莫斯科学派,为之后苏联的建设提供了大量支撑。 除了教学以外,欧拉还积极参与各项比赛,而且几乎只要他出现了,那基本就知道冠军是谁了。 不过他也偶有失手的时刻,20岁时参加巴黎科学院的奖金比赛,结果第一被有着“造船工业之父”称号的布埃尔·布格拿到。而这次失败的影响就是,因为感到了一些挫败,未来12年的冠军,全部被他给包圆了。 欧拉还发布了《微分学原理》、《积分学原理》和《无穷小分析引论》等数学著作,对当时的数学界产生了很大的震撼,同样也给未来的中国大学生,留下了宝贵的精神遗产。 可以说他的一生都如同开挂一般,不过上帝为他打开了无数扇门,那多少还是要关上一扇窗。欧拉31岁时右眼就看不见了,59岁就全部失明了。 不过在这种情况下,欧拉还是坚持去研究自己喜欢的学科,在看不见的情况下,仍在努力的去创作,这样的精神也着实令人敬畏。 1783年9月18日,欧拉在彼得堡逝世,但是虽然身死,他留给世界宝贵遗产却依然鲜活。 02 天才的成就 作为一个无与伦比的天才,欧拉在有限的时间里,所带给世界的却是无限的。 他是历史上产出研究最多的数学家,平均每年光论文就写了800多页,彼得堡科学院为了整理他的著作,就用了47年的时间,而且直到欧拉去世的80年后,还没有发表完他生前的研究著作,而就这样的情况,还是在出现大火烧掉一部分手稿以后。 欧拉的成就有许多都具有开创性,并且很大一部分都以他的名字命名,如欧拉定理,欧拉线,欧拉恒等式等知识,他还和当时一批知名的物理学家,共同创建出了微分学,创造了如i,e,f(x)等符号,将原本抽象的概念,变得更加具体了。欧拉公式也被称为是宇宙第一公式。 对于普通的学生来说,欧拉的成就可谓是从小到大,无一不与我们息息相关。27岁时,他发明出了圆周率符号π,三角学符号sin、cos以及函数符号f(x)等。可以说成为了我国初高中生心中,不可磨灭的心理阴影。 而对于大学生来说,代数、微分和无穷数等知识也是欧拉所发明的。无论是期末高数考试,还是考研的各种试题,几乎都能看到他的身影,仿佛在说:挺简单的东西,怎么就不会呢?
当然这也正如法国数学界拉普拉斯说的那样:读读欧拉,他是所有人的老师。而正是因为欧拉对数学方面的伟大贡献,才造就了我们从小到大,都能看到他的身影。
虽然有些东西确实十分复杂,但是如果没有欧拉的话,估计大部分都会埋藏在未知中,一些简单的计算方法也会更加的困难。 03 天才的跨界大师 欧拉在数学上的成就,可谓是异常的丰富,但是在这之外,作为一个全能天才的他,也喜欢没事就玩一些跨界。 正所谓数理不分家,欧拉在刚进入彼得堡科学院时,就申请的是物理学教授一职。而他同样在物理方面的贡献也是相当的高。 欧拉将数学的知识,用到了物理方面,为力学研究打下很好的基础。并且还奠定了刚体动力学和流体力学,还有各种如弹性空间、欧拉角等各种物理知识。 而除了学术以外,在娱乐上,欧拉也是一马当先。上大学时,欧拉就在课余之时,顺便学习了音乐、建筑等多门功课。但是天才那毕竟是天才。 1739年,欧拉就尝试将数学和音乐结合在一起,写了一篇名为《音乐新理论的尝试》的文章,可以说将自己擅长的事物,和喜欢的事物结合了起来,也是相当的有创意,后来还有人评价到:这是一部为精通数学的音乐家和精通音乐的数学家而写的著作。 而在游戏方面,欧拉也是数独的奠基人。他自创了一种独特的填字游戏,名为“拉丁方阵”,被后来的人们认为是,数独的前身。 规则就是在一个n阶的方形网格中,填入指定的拉丁字符,且不能重复。和如今的数独游戏可以说是异常的相似。 并且欧拉也不满足于,这种简单的游戏,他还曾相关在基础之上,加入希腊字母,打造出一个“希腊-拉丁方阵”,不过想法很美好,但是并不是每一个人,都有他那样的知识储备。 在这个简单的方阵游戏中,就融入了数学、拉丁语和希腊语等知识,别说是当时的普通人,就是有着较高知识水平的人,都不敢说自己能同时会么多知识,当然欧拉肯定是除外的。 除了这些以外,他还有着很好的航海知识,晚年更是专注于地图学,并画出了第一张,当时俄罗斯帝国的地图。 04 天才的多面
欧拉与阿基米德、牛顿和高斯,并称为世界最伟大的四个数学家。相比于牛顿的苹果、阿基米德的杠杆和学数学的高斯。欧拉的故事可以说十分的平淡,没有和其他几位一样经典的故事,但是他的人生却也充满着波澜。
欧拉从小就受到了牧师家庭的教导,并且还上了神学院,而这也成为了他人生的两面。欧拉对于上帝和神学有着十分的崇敬,他是一个坚定的有神论者。 传说他曾经在叶卡捷琳娜二世的宫殿中,就曾和当时著名的无神论数学家狄迪罗,展开过一场激烈的辩论,将欧拉公式的成立,作为上帝存在的论证。 而实际上,这样的情况并不少见,牛顿同样也是一名有神论者,在当时的欧洲,有很多的科学家,都会相信上帝的存在,而这两位大师之间,也有着十分紧密的联系。 牛顿出生于1643年,逝世于1727年,而此时的欧拉刚刚进入了彼得堡科学院,开始了自己的研究生涯,这或许也成为数学和物理的一种传承。 牛顿所创造出的万有引力、力学、微积分等知识,让他获得了多项了不起的头衔,仿佛一把钥匙,打开了现代物理的大门,而能够将门中无数宝贵的财富,所带到世界的,也正是像欧拉这样万中无一的天才。 欧拉在数学的多项领域,都与牛顿有所关联,并且将其给发扬光大,比如微积分,流体和刚体的运动等,二人之间虽然从未见过面,但是数学仿佛成为了一座,联系无数人的桥梁。 而除了都是鼎鼎有名的伟大数学家和物理学家之外,二人同样也涉足也多个领域。牛顿对天文,哲学和金融都有着伟大的贡献,他提出的金本位制度,对未来影响颇深。而欧拉在航海、音乐等领域,同样也是令人瞩目,这也许是无数天才的共同点。 当然,二人也有着极大的不同,少年的牛顿称不上是天才,甚至他的父母,对于他未来的期望,也不过是成为一个农民。而欧拉的父亲,在是牧师的同时,也是一个小有名气的数学家,他的家庭也给了欧拉更多的提升空间。 可以说欧拉登上殿堂的道路,要比牛顿更加的顺利。但是人生就是这样,即便是欧拉这样的天才,也必定不会一帆风顺。
1735年,欧拉在当时出现了严重的发热症状,导致右眼视力严重下降,并逐步什么都看不清了。而随着年龄的提高,他的左眼也患上了白内障,晚年几乎陷入了完全的失明。
不过他和牛顿,以及诸多拥有杰出贡献的人一样,那就是无论什么苦难,都不会轻易的放弃。即便是目不能视,欧拉依然在努力研究,而且作为天才,他的能力也可见一斑。 欧拉的记性可以说只要看一遍,就能完整的背下来。比如在他老年时,虽然双眼什么都看不见,但是还能将《埃涅阿斯纪》倒背如流。 1771年,彼得堡爆发了一场大火,导致欧拉的住宅受灾,许多手稿被烧毁,但是凭借自己的记忆,他却能完整的重新书写了一份,也着实令人佩服欧拉的记忆。 所以对于这位伟大的物理学家来说,他即是一个不可多得的天才,至今无人能超越的“数学之王”,同时还是一个被时代所限,对宗教极度崇敬的信徒。 而更重要的则在于,欧拉与万千伟大的人一样,即便面对无比的苦难,也会去坚定的前进,哪怕能力已然傲视群雄,却依然可以为自己毕生的事业,奉献出全部。 05 计算的停止 1783年9月18日,数学之王欧拉逝世,他的离去极其令人惋惜。人们对于欧拉的死亡,有过很多评价,但对于这样一位,将毕生献给数学的天才来说,他的死亡并不代表欧拉的离去,他的思想和意识,仍然存在于这个世界。 借用数学史上一句经典的话:欧拉停止了计算与生命。但是人类的计算却永远没有结束,对于未知的探索,仍然会有人埋着头不断的前行。
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