数学之王欧拉:13岁读大学,曾一度被怀疑是穿越
学习 Euler 的工作永远是理解数学的最好方式。 ——约翰·卡尔·弗里德里希·高斯(Carl Friedrich Gauss)
在这个世界上,有一群人专注于数字、结构、收藏、空间和变化,并致力于用他们的知识解决科学领域的重大问题,创造新的教学成果和理论,他们是“数学家”,一群推动世界数学发展的人。
例如,微积分的创立和牛顿万有引力的发现;例如,发现抛物线和平行弦的阿基米德;比如11岁发现二项式定理,17岁发明二次互易律,18岁发明正十。更像是被尊为“数学之王”的欧拉,今天我们就来聊聊欧拉的传奇人生。
1707 年 4 月 15 日,欧拉在瑞士巴塞尔倒地。由于他的父亲是一位基督教加尔文主义牧师,欧拉从小就接触过神学。这个世界充满了探索的欲望。比如抬头看星星的时候,小欧拉会问爸爸,天上有几颗星星?
父亲漫不经心地回答:“星星有多少并不重要,只要我们知道星星是上帝一一设置的。”欧拉会问:“既然是上帝设置的,那他肯定知道有多少颗星星!”但显然,这些问题父亲是无法回答的,这些问题也不能多问,因为如果再问下去,很容易触犯“禁忌”,父亲的担心很快就会成全——欧拉是学校的去掉了。
父亲很无奈,只能让欧拉留在家里帮忙干活。他没想到欧拉在工作的同时又表现出非凡的智慧。我父亲想要一个新的羊圈,长 40 英尺,宽 15 英尺,面积 600 平方英尺。但这样一来,就可以用一百一十尺的围栏围起来,可他却只有一百尺的围栏。
就在父亲担心的时候,在一旁工作的欧拉走过来问父亲在担心什么。小欧拉了解情况后说:“这有什么问题啊!爸,你把羊圈里的长款全都定在25尺,所以面积是625平方,比你原来的大25平方计划,它只需要一个 100 英尺的围栏!”
父亲听了这话,当时很震惊,觉得儿子这么聪明。他高兴地建了一个新的羊圈,见到大家就这么说,吹嘘自己的儿子,小欧拉也凭借惊人的数学天赋,帮助大佬解决了很多问题。这个“数学小天才”的故事传到了人们的耳朵里,这个人的出现直接改变了欧拉的一生——约翰·伯努利。
约翰·伯努利是谁?他是瑞士著名数学家,巴塞尔大学数学教授,其伯努利家族出过9位著名数学家。听完小欧拉的故事,他立即走到门口,亲眼看到了这一幕。小天才,欧拉并没有让他失望。
在伯努利的大力推荐下,年仅13岁的欧拉进入了巴塞尔大学。说实话,伯努利的行为并没有得到别人的认可,但他坚持认为,对于天才来说,年龄不能成为进入大学的限制,否则会埋葬天才,这是犯罪!
于是在接下来的日子里,小欧拉一边学习哲学、法律等课程,一边向伯努利学习数学,并从伯努利那里得到了欧拉的指导。他以极快的速度前进。那年他 16 岁。欧拉获得硕士学位; 19岁时,欧拉获得博士学位。这样的能力,无论是当时还是现在,都是相当了不起的,但对于欧拉来说,这一切都只是开始。
在接下来的几天里,欧拉获得了无数的数学竞赛奖项,写了 32 本书和 1,525 篇论文,平均每年写 800 多页(其中 400 篇论文是在他失明后完成的);他还以数学为基础研究了拓扑学、弹道学和分析力学,找到了只用3天就能计算出彗星轨道的方法;他的著作《无穷小分析导论》、《微积分》、《积分》是18世纪欧洲标准的微积分教科书;而我们今天使用的数学符号f(x)、Σ、i、e等都是欧拉创造的,以欧拉定理和公式命名的常数、方程等更是数不胜数。欧拉公式也被誉为“上帝公式”。
更令人惊奇的是,欧拉除了在数学方面的成就外,还发表了音乐、物理、天文学、航海等方面的著作。毫无疑问,欧拉是一个多面手,在人们的认知中怎么会一个正常人在短时间内取得这样的成就,掌握了这么多的知识?所以很多人认为欧拉一定是个“穿越者”。
瑞士教育部秘书长更直言:没有欧拉的诸多科学发现,我们今天将过上完全不同的生活。
然而,令人痛心的是,为了学习数学,欧拉的视力一直在恶化,但即便如此,他还是不想停下来。 1735年,欧拉得了重病,右眼几乎失明; 1766 1年,欧拉被诊断出患有白内障。不久之后,他的眼睛几乎完全失明,但这一切并没有影响欧拉的学术研究。在这种情况下,欧拉仍然承诺每周完成一篇数学论文。这样的数学家值得我们所有人尊重。
文章来源:《应用数学学报》 网址: http://www.yysxxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0717/1036.html