著名數(shù)學(xué)家們的5個(gè)故事
陳景潤
陳景潤一個(gè)家喻戶曉的數(shù)學(xué)家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻(xiàn),創(chuàng)立了著名的“陳氏定理”,所以有許多人親切地稱他為“數(shù)學(xué)王子”。但有誰會(huì)想到,他的成就源于一個(gè)故事。
1937年,勤奮的陳景潤考上了福州英華書院,此時(shí)正值抗日戰(zhàn)爭時(shí)期,清華大學(xué)航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔喪,不想因戰(zhàn)事被滯留家鄉(xiāng)。幾所大學(xué)得知消息,都想邀請沈教授前進(jìn)去講學(xué),他謝絕了邀請。由于他是英華的校友,為了報(bào)達(dá)母校,他來到了這所中學(xué)為同學(xué)們講授數(shù)學(xué)課。
一天,沈元老師在數(shù)學(xué)課上給大家講了一故事:“200年前有個(gè)法國人發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28= 5+23,100=11+89。每個(gè)大于4的偶數(shù)都可以表示為兩個(gè)奇數(shù)之和。因?yàn)檫@個(gè)結(jié)論沒有得到證明,所以還是一個(gè)猜想。大數(shù)學(xué)歐拉說過:雖然我不能證明它,但是我確信這個(gè)結(jié)論是正確的。
它像一個(gè)美麗的光環(huán),在我們不遠(yuǎn)的前方閃耀著眩目的光輝。……”陳景潤瞪著眼睛,聽得入神。
從此,陳景潤對這個(gè)奇妙問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。課余時(shí)間他最愛到圖書館,不僅讀了中學(xué)輔導(dǎo)書,這些大學(xué)的數(shù)理化課程教材他也如饑似渴地閱讀。因此獲得了“書呆子”的雅號(hào)。
興趣是第一老師。正是這樣的數(shù)學(xué)故事,引發(fā)了陳景潤的興趣,引發(fā)了他的勤奮,從而引發(fā)了一位偉大的數(shù)學(xué)家。
“老師,我沒有胡鬧”
“數(shù)學(xué)王子”高斯的故事
7歲那年,小高斯上小學(xué)了。教師名字叫布特納,是當(dāng)?shù)匦∮忻麣獾?ldquo;數(shù)學(xué)家”。這位來自城市的青年教師,總認(rèn)為鄉(xiāng)下的孩子都是笨蛋,自己的才華無法施展。三年級的一次數(shù)學(xué)課上,布特納對孩子們又發(fā)了一通脾氣,然后,在黑板上寫下了一個(gè)長長的算式:81297+81495+81693+……+100701+100899=?
“哇!這是多少個(gè)數(shù)相加呀?怎么算呀?”學(xué)生們害怕極了,越是緊張?jiān)绞窍氩怀鲈趺从?jì)算。
布特納很得意。他知道,像這樣后一個(gè)數(shù)都比前一個(gè)數(shù)大198的100個(gè)數(shù)相加,這些調(diào)皮的學(xué)生即使整個(gè)上午都乖乖地計(jì)算,也不會(huì)算出結(jié)果。
不料,不一會(huì)兒,小高斯卻拿著寫有答案的小石板過來了,說:“老師,我算完了。”布特納連頭都沒抬,生氣地說:“去去,不要胡鬧。誰想胡亂寫一個(gè)數(shù)交差,可得小心!”說完,揮動(dòng)了一下他那鐵錘似的拳頭。
可是小高斯卻堅(jiān)持不走,說:“老師,我沒有胡鬧。”并把小石板輕輕地放在講臺(tái)上。布特納看了一眼,驚訝得說不出話來,沒想到,這個(gè)10歲的孩子居然這么快就算出了正確的答案。
原來,小高斯不是像其他孩子那樣一個(gè)數(shù)一個(gè)數(shù)地加,而是細(xì)心地觀察,動(dòng)腦筋,找規(guī)律。他發(fā)現(xiàn)一頭一尾兩個(gè)數(shù)依次相加,每次加得的和都是182196,求50個(gè)182196的和可以用乘法很快算出。
小高斯的難以置信的數(shù)學(xué)天賦,使布特納既佩服,又內(nèi)疚。從此,他再也不輕視窮人的孩子了。他給小高斯買來了許多數(shù)學(xué)書,并讓他的年輕的助手巴蒂爾幫助小高斯學(xué)數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)家的墓志銘
一些數(shù)學(xué)家生前獻(xiàn)身于數(shù)學(xué),死后在他們的墓碑上,刻著代表著他們生平業(yè)績的標(biāo)志。
古希臘學(xué)者阿基米德死于進(jìn)攻西西里島的羅馬敵兵之手(死前他還在主:“不要弄壞我的圓”。)后,人們?yōu)榧o(jì)念他便在其墓碑上刻上球內(nèi)切于圓柱的圖形,以紀(jì)念他發(fā)現(xiàn)球的體積和表面積均為其外切圓柱體積和表面積的三分之二。 德國數(shù)學(xué)家高斯在他研究發(fā)現(xiàn)了正十七邊形的尺規(guī)作法后,便放棄原來立志學(xué)文的打算 而獻(xiàn)身于數(shù)學(xué),以至在數(shù)學(xué)上作出許多重大貢獻(xiàn)。甚至他在遺囑中曾建議為他建造正十七邊形的棱柱為底座的墓碑。
16世紀(jì)德國數(shù)學(xué)家魯?shù)婪颍水吷,把圓周率算到小數(shù)后35位,后人稱之為魯 道夫數(shù),他死后別人便把這個(gè)數(shù)刻到他的墓碑上。 瑞士數(shù)學(xué)家雅谷·伯努利,生前對螺線(被譽(yù)為生命之線)有研究,他死之后,墓碑上 就刻著一條對數(shù)螺線,同時(shí)碑文上還寫著:“我雖然改變了,但卻和原來一樣”。這是一句既刻劃螺線性質(zhì)又象征他對數(shù)學(xué)熱愛的雙關(guān)語
笛卡兒,(1596-1650)法國哲學(xué)家,數(shù)學(xué)家,物理學(xué)家,解析幾何學(xué)奠基人之一。他認(rèn)為數(shù)學(xué)是其他一切科學(xué)的理論和模型,提出了數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),以演繹為核心的方法論,對后世的哲學(xué)。數(shù)學(xué)和自然科學(xué)發(fā)展起到了巨大的作用。
笛卡兒分析了幾何學(xué)和代數(shù)學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn),表示要尋求一種包含這兩門科學(xué)的優(yōu)點(diǎn)而沒有它們的缺點(diǎn)的方法,這種方法就是用代數(shù)方法,來研究幾何問題--解析幾何,《幾何學(xué)》確定了笛卡兒在數(shù)學(xué)史上的地位,《幾何學(xué)》提出了解析幾何學(xué)的主要思想和方法,標(biāo)志著解析幾何學(xué)的誕生,思格斯把它稱為數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),以后人類進(jìn)入變量數(shù)學(xué)階段。
笛卡兒還改進(jìn)了韋達(dá)的符號(hào)記法,他用a、b、c……等表示已知數(shù),用x、y、z……等表示未知數(shù),創(chuàng)造了“=”,“”等符號(hào),延用至今。
笛卡兒在物理學(xué),生理學(xué)和天文學(xué)方面也有許多獨(dú)到之處。
八歲的高斯發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)定理
德國著名大科學(xué)家高斯(1777~1855)出生在一個(gè)貧窮的家庭。高斯在還不會(huì)講話就自己學(xué)計(jì)算,在三歲時(shí)有一天晚上他看著父親在算工錢時(shí),還糾正父親計(jì)算的錯(cuò)誤。
長大后他成為當(dāng)代最杰出的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家。他在物理的電磁學(xué)方面有一些貢獻(xiàn),現(xiàn)在電磁學(xué)的一個(gè)單位就是用他的名字命名。數(shù)學(xué)家們則稱呼他為“數(shù)學(xué)王子”。
他八歲時(shí)進(jìn)入鄉(xiāng)村小學(xué)讀書。教數(shù)學(xué)的老師是一個(gè)從城里來的人,覺得在一個(gè)窮鄉(xiāng)僻壤教幾個(gè)小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認(rèn)真,如果有機(jī)會(huì)還應(yīng)該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。
這一天正是數(shù)學(xué)教師情緒低落的一天。同學(xué)們看到老師那抑郁的臉孔,心里畏縮起來,知道老師又會(huì)在今天捉這些學(xué)生處罰了。
“你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。”老師講了這句話后就一言不發(fā)的拿起一本小說坐在椅子上看去了。
教室里的小朋友們拿起石板開始計(jì)算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些小朋友加到一個(gè)數(shù)后就擦掉石板上的結(jié)果,再加下去,數(shù)越來越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來。
還不到半個(gè)小時(shí),小高斯拿起了他的石板走上前去。“老師,答案是不是這樣?”
老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:“去,回去再算!錯(cuò)了。”他想不可能這么快就會(huì)有答案了。
可是高斯卻站著不動(dòng),把石板伸向老師面前:“老師!我想這個(gè)答案是對的。”
數(shù)學(xué)老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數(shù):5050,他驚奇起來,因?yàn)樗约涸?jīng)算過,得到的數(shù)也是5050,這個(gè)8歲的小鬼怎么這樣快就得到了這個(gè)數(shù)值呢?
高斯解釋他發(fā)現(xiàn)的一個(gè)方法,這個(gè)方法就是古時(shí)希臘人和中國人用來計(jì)算級數(shù)1+2+3+…+n的方法。高斯的發(fā)現(xiàn)使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點(diǎn)是不對的。他以后也認(rèn)真教起書來,并且還常從城里買些數(shù)學(xué)書自己進(jìn)修并借給高斯看。在他的鼓勵(lì)下,高斯以后便在數(shù)學(xué)上作了一些重要的研究了。
為了中華民族的富強(qiáng) -------蘇步青的故事
蘇步青1902年9月出生在浙江省平陽縣的一個(gè)山村里。雖然家境清貧,可他父母省吃儉用,拼死拼活也要供他上學(xué)。他在讀初中時(shí),對數(shù)學(xué)并不感興趣,覺得數(shù)學(xué)太簡單,一學(xué)就懂?闪,后來的一堂數(shù)學(xué)課影響了他一生的道路。
那是蘇步青上初三時(shí),他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學(xué)歸來的教數(shù)學(xué)課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數(shù)學(xué),而是講故事。他說:“當(dāng)今世界,弱肉強(qiáng)食,世界列強(qiáng)依仗船堅(jiān)炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險(xiǎn)迫在眉睫,振興科學(xué),發(fā)展實(shí)業(yè),救亡圖存,在此一舉。‘天下興亡,匹夫有責(zé)’,在座的每一位同學(xué)都有責(zé)任。”他旁征博引,講述了數(shù)學(xué)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的巨大作用。這堂課的最后一句話是:“為了救亡圖存,必須振興科學(xué)。數(shù)學(xué)是科學(xué)的開路先鋒,為了發(fā)展科學(xué),必須學(xué)好數(shù)學(xué)。”蘇步青一生不知聽過多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。
楊老師的課深深地打動(dòng)了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書,不僅為了擺脫個(gè)人困境,而是要拯救中國廣大的苦難民眾;讀書,不僅是為了個(gè)人找出路,而是為中華民族求新生。當(dāng)天晚上,蘇步青輾轉(zhuǎn)反側(cè),徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學(xué)轉(zhuǎn)向了數(shù)學(xué),并從此立下了“讀書不忘救國,救國不忘讀書”的座右銘。一迷上數(shù)學(xué),不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書、思考、解題、演算,4年中演算了上萬道數(shù)學(xué)習(xí)題,F(xiàn)在溫州一中(即當(dāng)時(shí)省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習(xí)薄,用毛筆書寫,工工整整。中學(xué)畢業(yè)時(shí),蘇步青門門功課都在90分以上。
17歲時(shí),蘇步青赴日留學(xué),并以第一名的成績考取東京高等工業(yè)學(xué)校,在那里他如饑似渴地學(xué)習(xí)著。為國爭光的信念驅(qū)使蘇步青較早地進(jìn)入了數(shù)學(xué)的研究領(lǐng)域,在完成學(xué)業(yè)的同時(shí),寫了30多篇論文,在微分幾何方面取得令人矚目的成果,并于1931年獲得理學(xué)博士學(xué)位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學(xué)數(shù)學(xué)系當(dāng)講師,正當(dāng)日本一個(gè)大學(xué)準(zhǔn)備聘他去任待遇優(yōu)厚的副教授時(shí),蘇步青卻決定回國,回到撫育他成長的祖任教;氐秸愦笕谓淌诘奶K步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因?yàn)槲疫x擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!”