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在之前,曾經(jīng)有過數(shù)學(xué)史家評論,認(rèn)為只有兩個人,能夠真正意義上被稱為數(shù)學(xué)全才的,一個是馮·諾依曼(John von Neumann),還有一個,就是龐加萊。 龐加萊 1854年,龐加萊出生在法國東北部南錫,一個聲望顯赫的家族里。他的父親是當(dāng)時法國頗具名望的生理學(xué)家和醫(yī)學(xué)教授。 但是和其他數(shù)學(xué)天才不一樣的是,龐加萊小的時候并沒有表現(xiàn)出驚人的數(shù)學(xué)天賦。本身就患有運(yùn)動神經(jīng)系統(tǒng)疾病,再加上5歲患上白喉后,更是雪上加霜。以至于當(dāng)時的龐加萊視力下降嚴(yán)重,行為遲緩,有時還詞不達(dá)意。 幸運(yùn)的是,上帝給龐加萊開了另外一扇窗。 龐加萊上課的時候,因?yàn)橐暳?yán)重下降,而經(jīng)??床磺搴诎濉5@并沒有讓龐加萊喪失繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心。他堅(jiān)持靠聽和記憶,來進(jìn)行學(xué)習(xí)。 大概是因?yàn)殚L期這樣的鍛煉,龐加萊的小腦出奇的發(fā)達(dá)。龐加萊上學(xué)的時候,幾乎能夠做到過目難忘,甚至可以在沒有手寫運(yùn)算過程的情況下,依靠自己的記憶力和邏輯能力,寫出一大篇可定稿的文章。 等到龐加萊15歲的時候,龐加萊對數(shù)學(xué)展現(xiàn)出了極大的熱情,和超乎常人的天賦,他的老師曾經(jīng)形容龐加萊是一個“數(shù)學(xué)怪獸”。因?yàn)檫@個“數(shù)學(xué)怪獸”幾乎包攬了法國高中學(xué)科競賽的第一名。 1873年,19歲的龐加萊參加了巴黎綜合理工學(xué)院的入學(xué)考試。事實(shí)上這所學(xué)校并不好進(jìn),主考官出的題目也相當(dāng)?shù)筱@。但龐加萊憑借著他大腦驚人的運(yùn)算能力,在幾何作圖零分的情況下,以第一名的成績,考入了巴黎綜合理工大學(xué)。 在校期間,龐加萊對高斯的橢圓函數(shù)研究做了進(jìn)一步的推廣,并且發(fā)表了第一篇論文,就獲得了國際聲譽(yù)。并在師從著名的數(shù)學(xué)家?guī)煵闋査埂ざ蛎滋睾?,年僅25歲就以微分方程研究的論文,獲得了博士學(xué)位。 1881年,龐加萊回到巴黎大學(xué)擔(dān)任教授,在任教的幾十年間,龐加萊先后講授了數(shù)學(xué)分析、電學(xué)中的數(shù)學(xué)、天文學(xué)、熱力學(xué)等眾多課程。 據(jù)說當(dāng)時的軍政部長認(rèn)為天文學(xué)是一個愚蠢的學(xué)科,并下令砍掉“沒用的天文學(xué)”。此時的龐加萊卻站出來說“我來教這門課”。 官員們就只好悻悻閉嘴,因?yàn)檎l也不敢阻攔龐加萊開設(shè)任何科學(xué)課程。 1885年,剛剛創(chuàng)刊不久的瑞典數(shù)學(xué)雜志《ActaMathematica》,出現(xiàn)了一則引人注目的通告:了慶祝瑞典和挪威國王奧斯卡二世,四年后的60歲生日,將舉辦一次數(shù)學(xué)問題比賽。 其中一個問題,就是找到多體問題的所有解。 事實(shí)上,一直在研究微分方程的龐加萊,很早之前就已經(jīng)注意到了這個三題問題。甚至花了兩年的時間去專門寫了一篇論文。 盡管龐加萊的解答并沒有完美的解決這個問題,但在龐加萊和評委反復(fù)書信及交流了近一年后,促使龐加萊得出; 即使其中某一天體的初始位置發(fā)生微小改變,也會是長時間演化后的結(jié)果大不相同這么一個重要結(jié)論。還順便創(chuàng)造出混沌理論,至此開創(chuàng)了混沌學(xué)。評委維爾斯特拉斯甚至很有預(yù)見性的指出:
1887年,龐加萊入選了法國科學(xué)院,并在1906年,獲得了當(dāng)時法國學(xué)者的最高榮譽(yù)——法蘭西學(xué)院院士 前排左一:龐加萊 龐加萊的一生中,在數(shù)學(xué)和物理中都有很大的建樹,其中以龐加萊命名的發(fā)現(xiàn),就有龐加萊球面、龐加萊映射、龐加萊引理。 其中龐加萊定理,有一個引申出來的有趣的說法:
在龐加萊的貢獻(xiàn)中,最引起轟動,應(yīng)當(dāng)是幾乎將后續(xù)的拓?fù)鋵W(xué)家搞死的“龐加萊猜想”。
這個猜想極大的震驚了當(dāng)時的業(yè)界,不僅促進(jìn)了當(dāng)時拓?fù)鋵W(xué)的誕生和發(fā)展,也成為了美國克雷數(shù)學(xué)研究所懸賞的數(shù)學(xué)方面七大千禧年難題之一。 最終在2006年,俄羅斯數(shù)學(xué)鬼才佩雷爾曼證明了三維龐加萊猜想。 佩雷爾曼 事實(shí)上,龐加萊在相對論上也做出了貢獻(xiàn),在1898年提出了“光速不變性”的假設(shè)。甚至早于愛因斯坦提出狹義相對論的時間。只是相對于愛因斯坦,龐加萊的研究更偏向于純數(shù)學(xué)方向。 1921年,愛因斯坦評價龐加萊為相對論的先驅(qū)之一:
在法國,像龐加萊這樣數(shù)學(xué)大牛還有很多,比如讓數(shù)學(xué)系學(xué)生聞風(fēng)喪膽的費(fèi)馬、拉格朗日、柯西、拉普拉斯、傅里葉等等。 不得不說,法國有著十分深厚的數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn)。 十七世紀(jì)中葉,當(dāng)時還不算知名的數(shù)學(xué)家馬蘭·梅森,才華橫溢。盡管他的貢獻(xiàn)并不突出, 但他性格溫和,并且熱愛交友,與整個歐洲的科學(xué)家都有著聯(lián)系。這些科學(xué)家長期討論數(shù)學(xué)問題的沙龍聚會,是當(dāng)時整個歐洲的學(xué)術(shù)交流中心,后來發(fā)展成為梅森學(xué)院。 當(dāng)時法國的統(tǒng)治者路易十四,為了更好的推動法國科學(xué)的發(fā)展,決定建設(shè)一所國家級的科學(xué)院。因此路易十四對梅森學(xué)院進(jìn)行了豐富的贊助,以免除這些科學(xué)家在經(jīng)費(fèi)上的后顧之憂。
而法國數(shù)學(xué)在迎來了雄心勃勃的年輕政治家萊布尼茨后,更是達(dá)到了頂峰。 依靠著先進(jìn)的制度,完善的機(jī)構(gòu),優(yōu)秀的人才的云集以及高校的重視,法國數(shù)學(xué)形成了完美的數(shù)學(xué)底蘊(yùn),而這個底蘊(yùn),很大程度上,支撐了法國走向強(qiáng)國路程。
這些數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家搶手的背后,是因?yàn)樗麄儚?qiáng)大的技術(shù)以及理科思維,是現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的資源! 進(jìn)一步說不論是當(dāng)今的高薪熱門職位,比如基金證券、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)等; 還是未來的新興職業(yè):人工智能、5G技術(shù)、生物科技等都需要理科思維強(qiáng)大的人才。 |
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