数学发展史上的一个小故事
德国著名科学家高斯(1777 ~ 1855)出生于一个贫穷的家庭。高斯在会说话之前就学会了自己计算。三岁时,他有一天晚上看父亲计算工资,纠正父亲的计算错误。
长大后,他成为我们这个时代最杰出的天文学家和数学家。他对物理学电磁学做出了一些贡献,现在电磁学的一个单位就是以他的名字命名的。数学家称他为“数学王子”。
他八岁就进了农村小学。教数学的老师是城里人。他觉得在偏远的地方教几只小猞猁真的是大材小用。而且他有些偏见:穷人家的孩子天生就是傻子,没必要教这些傻孩子认真学习。如果有机会,应该惩罚他们,给这种无聊的生活增加点乐趣。
这一天是数学老师郁闷的一天。学生们看到老师沮丧的脸都畏缩了,知道老师今天又要抓这些学生,惩罚他们了。
“你今天给我算一下,从1加2加3到100。谁想不通就罚谁不回家吃午饭。”老师说完这话,拿起一本小说,坐在椅子上,一句话也没说就看了起来。
教室里的孩子们拿起石板开始计算:“1加2等于3,3加3等于6,6加4等于10……”一些孩子在石板上加了一个数字,然后擦掉结果。加了之后,数字越来越大,很难计算。一些孩子的小脸变红了,一些孩子的手心和额头渗出了汗水。
不到半小时后,小高斯拿起石板,走上前去。“老师,这是答案吗?”
老师头也没抬,挥了挥厚厚的手说:“走,回去算!不对。”他认为不可能这么快就有答案。
但是高斯站着不动,把石板放在老师面前:“老师!我认为这个答案是正确的。”
数学老师想喊,但当他看到石板上工整地写着的数字:5050时,他大吃一惊,因为他自己算过,得到的数字是5050。这个8岁的小孩怎么这么快就得出这个数值?
高斯解释了他发现的一种方法,这种方法是古希腊人和中国人用来计算数列1+2+3+…+n的方法,高斯的发现让老师感到羞愧,觉得自己以前那种傲慢自大,贬低穷人家孩子的观点是错误的。他以后也很认真地教书,经常从城里买一些数学书供自己学习,借给高斯。在他的鼓励下,高斯后来在数学方面做了一些重要的研究。
为了中华民族的繁荣昌盛-苏的故事。
苏于1902年9月出生在浙江平阳县的一个山村里。虽然家里穷,但父母省吃俭用,为了供他上学不得不拼命干活。当他上初中的时候,他对数学不感兴趣。他觉得数学太简单,一学就会懂。可以衡量,后来的一堂数学课影响了他的一生。
那是苏初三的时候,他在浙江省第六十中学读书。杨老师教数学,他刚从东京留学回来。第一节课,杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗其船造炮,获取利益,都想蚕食瓜分中国。中国亡国灭种的危险迫在眉睫,必须振兴科学,发展工业,救亡图存。‘天下兴亡,匹夫有责’,这里的每个学生都有责任。”他大量引用并描述了数学在现代科技发展中的巨大作用。这节课的最后一句话是:“为了救国图存,必须振兴科学。数学是科学的先驱。为了发展科学,我们必须学好数学。“我不知道苏一生上过多少课,但这一课永远不会忘记。
杨老师的课深深地触动了他,给他的心灵注入了新的兴奋剂。读书不仅仅是为了摆脱个人困境,而是为了拯救中国苦难的人民;读书不仅仅是为个人寻找出路,而是为中华民族寻求新生。这一夜,苏翻来覆去,一夜未眠。在杨老师的影响下,苏的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,读书不忘救国”的座右铭。迷上了数学,无论是隆冬酷暑,还是霜降雪夜,苏只知道读书、思考、解题、计算,四年算了上万道数学习题。现在温州一中(也就是当时的省十中)还珍藏着一本苏的几何练习本,是用毛笔写的,做工精细。高中毕业时,苏各科成绩都在90分以上。
17岁时,苏赴日留学,并以第一名的成绩考取东京工业学校,在那里如饥似渴地学习。为国争光的信念驱使苏较早进入数学研究领域。同时撰写论文30余篇,在微分几何方面成绩斐然,并于1931获得理学博士学位。在获得博士学位之前,苏一直是日本帝国大学数学系的讲师。正当一所日本大学准备高薪聘请他为副教授时,苏决定回到中国,到养育他的祖先那里教书。浙江大学教授回到苏后,生活非常艰苦。面对困难,苏的回答是,“苦难不算什么,我愿意,因为我选择了一条正确的路,这是一条爱国光明的路!”
这是老一辈数学家的爱国之心。
从小立志科学救国——熊清来的故事。
熊庆来(1893-1969)云南弥勒县人,中国近代数学的开拓者,为中国数学的发展做出了杰出的贡献。
熊庆来的父亲熊郭栋精通儒学,但他更喜欢新学。他很开明,对熊清来影响很大。少年时期,熊清来经常从父亲那里听说孙中山的民主革命,这在熊清来的童年埋下了爱国主义的种子。
1907年,熊清来考入昆明云南方言学校,不久升入云南高等教育学校。当时满清王朝日薄西山,各地反清斗争风起云涌,反捐、反税、罢课、罢市、兵变遍布全国,清政府陷入了一场风波。熊清来因参加“收回采矿权”的反法、反清示威活动,被学校处分。熊庆来,以真实的生活和奋斗而得名,他认识到,要使国家富强,必须掌握科学,科学才能使国家富强。
1913,熊清来去欧洲留学。1914,第一次世界大战爆发时,他从比利时经荷兰和英国转移到法国巴黎。在过去的8年里,他先后获得了高等数学、力学和天文学的证书,并获得了理学硕士学位。1921年,28岁的熊庆来回到中国,一心要把他所学到的知识应用到拯救人民于水火之中。1949年6月,国民党反动政府利用熊清来赴巴黎参加国际会议之机,解散了12年熊清来苦心经营的云南大学。年近六旬的熊清来,带着壮志难酬、报国无门的感觉,决定留在法国继续函数论的研究。
"...祖国欢迎你,人民欢迎你!欢迎你回到社会主义建设的伟大事业中来……”1957年4月,周总理给熊庆来写信,动员他回国。同年6月,熊庆来完成函数论专著后,毅然出发,回到祖国的怀抱。他表示愿意按照社会主义的要求致力于祖国的学术建设。回国后的7年里,他在国内外学术杂志上发表了近20篇世界一流的数学论文。它还培养了杨乐、张广厚等一批数学人才,为祖国争光,显示了这位70岁老人热爱祖国的童心。
1969年,一代宗师、数学家熊庆来先生逝世。临死前还说要为人民鞠躬尽瘁,死而后已。数学家的故事——祖冲之
祖冲之(公元429-500年),南北朝时期河北涞源县人。他从小阅读了很多天文学和数学方面的书籍,刻苦学习,刻苦实践,终于使他成为中国古代杰出的数学家和天文学家。
祖冲之在数学上的突出成就,是关于圆周率的计算。秦汉以前,人们用“一周三周之径”作为圆周率,称为“古比”。后来发现古比误差太大,圆周率应该是“一个圆的直径大于三周的直径”。然而,对于还剩多少有不同的意见。直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法——“割圆术”用正多边形内接的圆周来近似圆的周长。刘辉计算了与96边多边形内接的圆,得到π=3.14,并指出与正多边形内接的边越多,得到的π值越精确。祖冲之在前人成果的基础上,潜心研究,反复计算。发现π在3.1415926和3.1415927之间,得到π分数形式的近似值,作为缩减率和密度率,其中六位小数为3.141929,分子的分母为65438。现在没办法检查了。如果他试图按照刘徽的“割线”法去找,就必须算出圆内接16384个多边形。这需要多少时间和劳动啊!可见他在学术研究上的毅力和智慧令人钦佩。国外数学家在祖冲之计算的保密率中获得同样的结果,已经过去一千多年了。为了纪念祖冲之的杰出贡献,国外有数学家建议将π =称为“祖率”。
祖冲之展出当时的名著,坚持实事求是。他对比分析了大量自己测算的资料,发现了过去历法中的严重错误,并敢于加以改进。33岁时,他成功编撰了《大明历法》,开启了历法史上的新纪元。
祖冲之和他的儿子祖宣(也是中国著名的数学家)用巧妙的方法解决了球体体积的计算。他们当时采用了一个原则:“如果电源电位相同,产品就不应该不同。”也就是说,位于两个平行平面之间的两个立体,被平行于这两个平面的任意平面所切割。如果两个截面的面积总是相等的,那么两个立体的体积就相等。这一原则基于以下几点。然而,它是在祖之后1000多年由卡尔·马克思发现的。为了纪念祖父子在发现这个原理上的巨大贡献,大家也把这个原理叫做“祖原理”。