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数学之光 2 | 历史上最伟大的西方数学家

 12345csdms 2022-02-19
原创 研师三人行 数说九章 2022-02-09 10:48
收录于话题#数学家2个

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概览

数学到底有多重要,“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。” 而在人类历史的长河中,有那么一些中西方数学家,如璀璨的明星耀眼夺目。

我们将用两篇文章,为大家介绍中、西方各16位闪耀人类星河的卓越数学家。

本篇为该系列的第二篇,即历史上最伟大的西方数学家。

这些人类历史上伟大的数学家,正是数学发展的光。他们对人类历史上数学的发展作出了重要的推动作用。

这16位数学家大致生活在三个时期:一是古希腊时期,二是十七世纪左右,三是十九世纪至二十世纪。这正可以看成是古代数学、近代数学以及现代数学的代表时期,三次数学危机也刚好包含其中。因此,这篇文章大致勾勒出了人类社会西方世界数学发展的脉络(当然,还没有涉及当代数学)。

01 泰勒斯 

Thales of Miletus

泰勒斯,(约624 BC-546BC),古希腊第一个哲学家、科学家、数学家,是数学史上留名的第一人。提出了以下演绎几何学的定理:

1. 对顶角相等;

2. 圆被任何直径二等分;

3. 等腰三角形两底角相等;

4. 两直线相交,其对顶角相等;

5. 两角及夹边对应相等的两三角形全等;

6. 内接于半圆的角是直角;

7. 相似三角形对应边成比例。

成果介绍:

l 泰勒斯利用相似三角形测金字塔高度

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02 毕达哥拉斯 

Pythagoras of Samos

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毕达哥拉斯 Pythagoras of Samos (约569 BC-475BC),古希腊数学家,被认为是第一个纯粹数学家。是数学发展中尤为重要的人物,初等几何中最精彩的、最著名、最有用的定理之一,就是以他名字命名的毕达哥拉斯定理,也就是中国的勾股定理。毕达哥拉斯与其信徒形成了“毕达哥拉斯学派”,提出了“万物皆数”等观点。

成果介绍:

l 图为据传毕达哥拉斯本人对定理的证明

03 欧几里得 

Euclid 

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欧几里得 Euclid(约325 BC-265 BC),古希腊数学家,编纂了数学史上的不朽著作《几何原本》,这部巨著是数学公理化历史上的第一个重要标志,影响深远,至今仍影响着我们的数学学习。

成就介绍:l 图为《几何原本》英译本、中译本

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04 阿基米德 

Archimedes of Syracuse

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阿基米德 Archimedes of Syracuse (287 BC-212 BC),古希腊最著名的数学泰斗,他使用有限的数学工具,求出了某些平面曲线图形的面积,以及某些曲面所围成的立体的表面积和体积,为积分学的发展、完善奠定了基础。阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。” 他给出了许多求几何图形重心,包括由一抛物线和其网平行弦线所围成图形的重心的方法。

成果介绍:

l 阿基米德墓碑上刻着一个圆柱,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等

05 希帕蒂娅 Hypatia 

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希帕蒂娅 Hypatia of Alexandria (约370-415),出生于东罗马帝国时期的亚历山大城,是人类历史上第一个对数学发展做出卓越贡献的女性数学家,独立或与父亲合作评注了很多古希腊的数学著作,为数学传播做出了巨大贡献,因捍卫真理而死。

06 笛卡尔 

René Descartes

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笛卡儿 (1596-1650),法国哲学家、数学家、物理学家,对现代数学的发展做出了重要的贡献,因创立了坐标系被誉为解析几何之父,此外他还最先使用了现代人仍在使用的数学符号,比如用a、b、c表示已知数,x、y、z表示未知数。

成果介绍:l 笛卡尔坐标系

07 费马 

Pierre de Fermat

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费马 Pierre de Fermat (1601-1665),法国律师,业余数学家,被称为“业余数学家之王”,其数学成就不比职业数学家差,在解析几何、概率论、数论、光学、微积分等方面都有着卓越的成就,特别是独立于笛卡儿创立了解析几何,费马大定理引领着后世数学家的智力追求。

成就介绍:

l 费马大定理:

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没有正整数解。费马在17世纪提出后,直到1995年,才由美国数学家安德鲁·怀尔斯(Andrew Wiles)证明。

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08 牛顿 Issac Newton 

09 莱布尼茨 Gottfried Leibniz 

牛顿 Isaac Newton (1643-1727) 英国著名物理学家,百科全书式的全才。

莱布尼茨 Gottfried Leibniz (1646-1716) 德国著名哲学家、数学家。

两人独立发明了微积分,对人类文明的进步产生了巨大的影响。围绕微积分发明优先权的争论,是数学史上的一则公案。

成果介绍:l 微积分基本定理

10 欧拉 

Leonhard Euler 

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欧拉 Leonhard Euler (1707-1783),瑞士数学家,科学史上最多产的杰出数学家。半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文,从初等几何到复变函数几乎每一个数学分支都有他的名字,且他把数学用到了几乎整个物理领域,在微分方程、曲面理论等数学分支上做了开创性的工作。其中欧拉公式被称作数学里最令人着迷的一个公式,数学家们评价它是“上帝创造的公式”。

成果介绍:

l 多面体欧拉定理是指对于简单多面体,简单多面体的顶点数V、棱数E及面数F间有关系有著名的欧拉公式:V-E+F=2。

11 苏菲·热尔曼 

Sophie Germain

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苏菲·热尔曼 Sophie Germain(1776-1831),法国女数学家,受社会历史环境的影响未接受过正规的学校教育,后在拉格朗日的指导下取得了巨大的进步,在数论(特别是素数论)、声学、弹性理论等方面做出了重要贡献。

12 高斯

Friedrich Gauss

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高斯 Gauss(1777-1855),德国著名数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,享有“数学王子”的美誉。以“高斯”命名的成果有110个,是数学家之最,他是非欧几何的创始人之一,也是近代数学奠基者之一。

成果介绍:

l 高斯利用尺规作图作出了正十七边形

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13 黎曼

Bernhard Riemann 

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黎曼(1826-1866),德国数学家,在数学分析和微分几何方面作出了重大贡献,他开创了黎曼几何,并且给后来爱因斯坦的广义相对论提供了数学基础。他留给后人的黎曼猜想(黎曼ζ(s)函数的所有非平凡零点都位于临界线上)被列为千禧年七大难题之一。

成果介绍:

l 黎曼几何是非欧几何的一种,亦称“椭圆几何”

14 康托尔

Georg Cantor

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康托尔Georg Cantor (1845-1918),德国数学家,集合论的创始人,“关于数学无穷的革命几乎是由他一个人独立完成的”,对后世数学家的研究工作产生了巨大的影响,“没有任何人能将我们从康托尔所创造的伊甸园中驱赶出来”。

成果介绍:

l 康托尔集合论

为了将有穷集合的元素个数的概念推广到无穷集合,他以一一对应为原则,提出了集合等价的概念。两个集合只有它们的元素间可以建立一一对应才称为是等价的。

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15 卡瓦列夫斯卡娅

Sofia Kovalevskaya 

卡瓦列夫斯卡娅 Sofia Kovalevskaya(1850-1891),俄国数学家,第一个女数学博士,以假结婚的名义得以出国攻读大学学位,后在魏尔斯特拉斯的个人辅导下取得了飞速的进度,在偏微分方程方面做出了卓越贡献,但受社会环境的影响,求职、工作之路相当坎坷。

16 希尔伯特

David Hilbert

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希尔伯特 David Hilbert (1862-1943),德国数学家,被誉为“数学界的无冕之王”,在代数数域理论、几何基础、一般数学基础等多个领域做出了卓越的贡献。他提出的新世纪数学家应当努力解决的23个数学问题,被认为是20世纪数学的至高点,对这些问题的研究有力地推动了20世纪数学的发展;他领导的哥廷根学派是19世纪末20世纪初数学界的一面旗帜。

成果介绍:

l 在1900年巴黎国际数学家代表大会上,希尔伯特发表了题为《数学问题》的著名讲演。他根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势,提出了23个最重要的数学问题。这23个问题通称希尔伯特问题,后来成为许多数学家力图攻克的难关,对现代数学的研究和发展产生了深刻的影响,并起了积极的推动作用,希尔伯特问题中有些现已得到圆满解决,有些至今仍未解决。《几何基础》是其代表作。

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* 本文中所有数学家人物形象为专业插画师设计,已申请版权

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