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她是法国数学界的“花木兰”,高斯的“救命恩人”

 长沙7喜 2016-09-29


传播数学干货,学会理性的方式去思考问题


18世纪的法国,社会秩序正在走向混乱
与社会的动荡不安截然相反
某户人家的宁静书房里
一位小女孩正在书海中流连

当她读到75岁高龄的阿基米德
因专心致志研究数学图形
而不幸死于罗马士兵之手时
她沉思良久:数学一定魅力无穷!
不然阿基米德怎会醉心于它?

阿基米德

这个故事也为她开启了数学世界的大门
经过多年不懈努力
她最终成为了第一位凭自己的学术成绩获得

“科学院金质奖章”女性


她就是

玛丽索菲·热尔曼



在被阿基米德的故事打动后
13岁的热尔曼决意学习数学
可在18世纪的社会习俗里
数学显然不适合一个年轻姑娘
老热尔曼夫妇担心
这可能会把女儿的头脑毁掉
 
于是他们熄灭女儿卧室的壁炉
收走房间里所有的油灯
然后在女儿躺下后拿走她的衣服
试图阻止热尔曼将数学书带回卧室在晚上学习。
然而,这一切注定无济于事
每到晚上,热尔曼就会拿出私藏的蜡烛
然后裹上毯子,阅读偷偷从图书馆借来的数学书
 甚至有一天,她累得直接趴在桌子上睡着了
而身旁墨水盒里的墨水早已结成冰
烛火也早已燃尽
(天才原来是这样炼成的!)

最后,她对数学的渴望战胜了父母的固执
他们转而支持女儿学习数学
曾任法国银行总裁的父亲
还安排一些数学著作的作者到家里与女儿交流

热尔曼18岁
曾一度想要进入巴黎综合科技大学
当时这里云集了众多数学大师
拉普拉斯、蒙日、拉格朗日

可是热尔曼在学校报名时却碰了壁
原来尽管法国大革命已经爆发5年了
但法国对妇女的歧视仍然没有改变
综合科技大学只接受男性学生
或许他们认为只有男人才能从事数学工作吧



世俗的歧视并没有让这个坚强的女孩退却
反而坚定了她欲自学成才的决心
她发誓要改变世俗对女人的偏见

在比较了欧拉、高斯和拉格朗日的数学著作后
她觉得拉格朗日的著作通俗易懂,最适合自学
于是,她潜心研究
甚至萌生出写论文的冲动
她想要把这些心得体会撰写成数学论文
她期望拉格朗日亲自阅读自己的论文
但在完成论文后,准备将论文寄出时
她却胆怯了:
一个女孩子的文章能引起拉格朗日教授的注意吗?
会不会很有可能教授没看就把它丢到垃圾桶里去呢?

思考良久,她决定
化名“勒布朗”寄出这些论文

也正因如此被称为数学界的“花木兰”


学术研究号称没有国度之分,却有着明显的性别之分

所幸的是,真正的学术研究者并不介意性别

这份作业实在太优秀,拉格朗日对其赞不绝口

同时对素未谋面的他产生了极大的兴趣

想亲自见见这位勒布朗”先生

当得知勒布朗”是位女子时
拉格朗日在惊叹她的自学能力的同时
更加鼓励她学习数学
主动提出要做热尔曼的指导老师

就这样,“千里马”得以被发掘
热尔曼也在数学道路上更进了一步!



拉格朗日


受拉格朗日的影响,热尔曼对数论尤为倾心

19世纪初,费马大定理成为数论中最著名的问题

而高斯却是数论方面最有说服力的人


1801年,他出版了著作《算术研究》

这本书深深地吸引了热尔曼
她证明了书中一个尚未解决的问题

老师拉格朗日鼓励她给高斯写信

由于担心高斯对女数学家怀有偏见

她以勒布朗的名义把结果寄给高斯

她用反证法对(2p+1)也是质数的问题进行证明

正是这封信,让wuli高斯对她赞赏不已

虽然其中有关费马最后定理的证明是错误的

高斯还是修补了她的新颖证法,并鼓励其继续努力

wuli高斯并不像传说的孤傲呀


1807年前后,拿破仑的部队进攻德国

热尔曼怕高斯重蹈阿基米德的覆辙

于是请求自己的前未婚夫关照高斯

也让高斯在战争期间免于危险

但是高斯却对“苏菲?热尔曼”这个名字充满疑问

殊不知这恩人就是与他长期通信的勒布朗

但在得知“勒布朗”的真实身份后
素来为人孤傲的高斯曾不吝赞美之词:

“当一个女性成功越过这些障碍,深入到其中最艰难的部分时

她毫无疑问具有最崇高的勇气、非凡的才能和超人一等的天才。”



高斯


1808年高斯被聘为哥廷根大学天文学教授

并且他的兴趣也从数论转为应用数学

他们的通信也随之中断了

从此热尔曼也转为研究物理学


虽然法国的大环境给了热尔曼很多的束缚

但她在诸多领域依旧取得了出色的成果


经过15年的研究


她发现了“热尔曼定理”
这是费马定理提出以来
有关这个著名问题最重要的进展
也为后人攻克这一难题点亮了第一盏希望的烛火

不仅如此
 在声学和弹性理论等方面,她亦有贡献
1811年法国科学院悬赏征答
有关于弹性表面的数学表达式

1816年1月,热尔曼提出“弹性表面理论”

这可是挑战了当时的拉普拉斯学派

《弹性震动研究》也奠定了现代弹性理论的基础

论文最终被法国科学院接受并授奖
要知道法国对女性学术研究者的歧视
能够被认可着实不容易
热尔曼也是第一位受到科学院奖励的女性
她还在《自然研究备注》中 
四阶偏微分方程的形式给出
弹性表面的一般振动原理的表达式
发展了已有的结果

但是当时的科学院有禁令:禁止院士夫人之外的女性涉足

因此热尔曼始终无法进入科学院参加学术讨论


微分几何方面
她在1831年提出平均曲率概念

她的哲学著作
对当时的数学家和物理学家也起过一定的引导作用
 
热尔曼所引入的素数后来以她的名字命名为
热尔曼素数
值得一提的
热尔曼素数至今仍是人们的研究对象
通过计算机的帮助,人们一直
在寻找更多更大的热尔曼素数
迄今为止
最大的热尔曼素数是在
2007年1月得到的
这个数有51910位


然而,世间总是充满不公
在那对女性充满偏见的时代
仅仅因为是一位女性
许多大门就对她关闭了
她找不到合适的职业
终生没有获得过一个学位
直到1831年,在高斯的推荐下
热尔曼将获得哥廷根大学的荣誉博士学位

不幸的是
1831年,在正式授予她这个学位之前
她死于与之搏斗了两年的乳腺癌
年仅55岁
在这位潜心于学术研究的女性死亡证明书上
身份被记为“无职业未婚妇女”

小编不禁感慨
这对于一个成就如此之高的女数学家来说
真是太讽刺!
太不公平了!
 
然而,这位被当时社会所忽视的女性
在其去世多年后终于赢得了自己应有的荣誉
在她去世多年后
后人在她去世的建筑里建立了一块她的纪念铭碑
而今的巴黎市
有一条街道以她的名字命名为:索菲·热尔曼街
有一所高中以她的名字命名为:索菲·热尔曼学校

法国人终于用这种方式
表达了对这位闯入数学王国的女性的敬意

虽然小编也很为热尔曼当时的遭遇感到悲愤与惋惜
但更加敬佩她
能用自己超凡的自学能力和坚韧的品质
在女性社会地位底下的时代
敲开数学王国的大门!
我想,这也是一个优秀的数学家应具备的劲头吧!

法国数学花木兰
实至名归!



作者: Zes

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