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科学革命之 数学 吉拉德·迪萨格 射影几何的创始人

 isHistoria 2022-06-18 发布于广东
迪萨格被认为是射影几何的创始人之一,迪萨格定理、迪萨格图和月球上的迪萨格陨石坑都是以他的名字命名的。在他的晚年,他设计了一个精致的螺旋楼梯和一种巧妙的新泵,但迪萨格最重要的兴趣是几何。他发明了一种新的、非希腊式的几何学方法,现在被称为“射影”或“现代”几何学。作为一名数学家,他具有高度的独创性,而且完全严谨。

“I freely confess that I never had taste for study or research either in physics or geometry except in so far as they could serve as a means of arriving at some sort of knowledge of the proximate causes… for the good and convenience of life, in maintaining health, in the practice of some art,… having observed that a good part of the arts is based on geometry, among others that cutting of stone in architecture, that of sundials, that of perspective in particular.”– Girard Desargues, (ca. 1640) as quoted
“我坦率地承认,我从来没有研究物理学或几何学的兴趣,除非它们可以作为了解某种近因的手段……为了生活的美好和便利,保持健康,或者艺术的实践……观察艺术的很大一部分是以几何为基础的,例如在建筑中切割石头,日晷,尤其是透视。”–吉拉德

 吉拉德纪念壁画在巴黎大学西奥博尔德·查特兰约1885年
 
个人生活
1591年2月21日,吉拉德·迪萨格(Girard Desargues1591-1661出生在里昂一个致力于为法国王室服务的富有家庭。他的父亲是一名皇家公证人,1574年担任里昂总管法院的调查专员,1583年担任里昂市和里昂教区的什一税的征税官,里昂是法国第二重要的城市。迪萨格似乎因为一场要求追讨巨额债务的诉讼长期来往于巴黎。尽管损失了这些,这个家族在里昂仍然拥有几所大房子,沃尔斯村附近拥有一座庄园,以及一个最好的葡萄园产区拥有一个小酒庄。因此,很明显,迪萨格有一切机会获得良好的教育,可以买起他选择的书,有闲暇沉迷于他可能喜欢的任何追求。
 
作为红衣主教黎塞留的科学顾问
吉拉德·迪萨格1645年开始担任建筑师。在此之前,他曾担任过家庭教师,并可能为红衣主教黎塞留担任过工程师和技术顾问。作为一名建筑师,迪萨格在巴黎和里昂规划了几座私人和公共建筑。作为一名工程师,他在巴黎附近设计了一个供水系统。它是基于使用了当时未被认识到的外摆线轮的原则。在巴黎时,迪萨格成为马林·梅森的数学小组成员,其中还包括雷内·笛卡尔艾蒂安·帕斯卡和他的儿子布莱斯·帕斯卡。可能是为了这些有限的读者,迪萨格准备了他的数学著作,并把它们印刷了出来。
 

吉拉德·德萨格斯和红衣主教黎塞留

帕斯卡和迪萨格向笛卡尔阐述了他们关于空气重量的实验
 
欧几里得几何学的自然延伸
“Parallel lines have a common end point at an infinite distance.”– Girard Desargues, Brouillion project (1639) as quoted
平行线在无限的距离处有一个共同的终点
 
迪萨格写了一些“实用”的主题,如透视(1636年),用于建筑的石头切割(1640年)和日晷(1640年)。他的作品在内容和理论上都很丰富。他的透视射影几何可以被视为链接从从伊本·海瑟姆约翰内斯·开普勒几个世纪古典光学方面的科学探索并在总体上超越了这些传统与文艺复兴时期的透视理论和实践。认为射影几何是欧几里得几何的自然延伸,其中平行线在无穷远处,保持比例不变,大小可以变化,他们的形状可以投射的整体的阴影描述
 
这正是透视设计中所需要的,每个物体根据观察点不同而改变。因此,圆锥体的平面部分只是随着光源的不同倾斜在墙上投射的不同图像。在这个框架中,一个圆相当于一个椭圆当光锥轴与光锥壁的交点无穷大处时平行,它就变成了一个抛物线。 

吉拉德在为建筑中的石材切割1643年

 
射影几何
迪萨格最重要的作品,他发明了他的新几何形式的作品,1639年发表了一篇关于取圆锥体平面截面结果的粗略草稿出版量很小,发现一本。射影几何的迪萨格定理指出,当相应顶点的连接线相交于一个点时,两个三角形对应边的交点位于一条直线上(反之亦然)画家劳伦特·德拉希尔和雕刻师亚伯拉罕·博斯认为迪萨格的方法很有吸引力。博斯在巴黎皇家绘画和雕塑学院教授基于迪萨格方法的透视结构,1648年出版了一篇更容易接近这种方法的报告。
 

迪萨格定理帕斯卡受此启发发现了帕斯卡定理
如果两个三角形ABC和A'B'C'对应的顶点连线的三条直线相交与一点O(透视点perspector)上相遇,那么对应的边的三个截面交点位于一条直线RST(透视器 perspectrix)上。
 
迪萨格的作品
17世纪,迪萨格几何新方法》(new approach to geometry,即通过他们的投影来研究形状,得到了一些天才数学家的欣赏,如布莱斯·帕斯卡和戈特弗里德·威廉·莱布尼茨,但它没有变得相当有影响力。1637年,雷内·笛卡尔发表了《工具论》(Discours de la méthode),用代数处理几何的方式,主导了几何思想,迪萨格的思想被遗忘了。然而,迪萨格的作品在1864年被重新发现并出版。在他的晚年,迪萨格发表了一篇神秘标题为DALG的论文亨利布罗卡德提出所代表的意思是Des Argues, Lyonnais, Géometre1661年,迪萨格死于里昂。
 
进一步阅读
1.https://mathshistory./ Biographies/Desargues/
2.https://www./biography/Girard-Desargues
3. http:///girard-desargues/
4.https:///web/girard.desargues/3753566
5.https://www./biografia/d/desargues.htm

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