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数学史20大数学家之——欧拉 史上第二高产的数学大师

时间:2021-01-12 15:03:56

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数学史20大数学家之——欧拉 史上第二高产的数学大师

欧拉被誉为大师中的大师,我们曾在欧多克索斯和毕达哥拉斯两位数学家的文章中略微窥探过它的风采,今天我们就来正式的聊聊他——瑞士数学家莱昂哈德 欧拉。

欧拉

一、开始数学生涯

1707年4月15日,欧拉出生于瑞士巴塞尔的一个牧师家庭。13岁时他的父亲送他去巴塞尔大学学习哲学和法律,希望他能成为一个出色的牧师。这段时间欧拉和大数学家约翰伯努利交往甚密。约翰伯努利是当时欧洲最优秀的数学家之一。他不仅向欧拉传授数学,还说服了欧拉的父亲让欧拉开启数学生涯。这应了约翰伯努利的座右铭“我违父意,研究星辰”。

二、成为史上第二高产

1727年在约翰伯努利的儿子丹尼尔伯努利的推荐下,欧拉来到了圣彼得堡数学研究所工作。就是这个丹尼尔伯努利提出了流体力学中那个著名的伯努利定律。在这里欧拉一直干到了研究所所长。由于18世纪统治俄国的罗曼诺夫王朝在王位继承问题上长久存在,各方势力之间的角逐,欧拉担心俄国的持续动荡。于是1741年应普鲁士国王腓特烈2世的邀请,欧拉来到了柏林科学院就职。这个腓特烈2世就是把拉格朗日称为“无声的哲学家”的那位。而欧拉的这个职位在将来也会由拉格朗日来继承。在柏林工作的25年中欧拉写出了超过380篇文章,同时以生平75卷全集的数量,成为史上发表论文第二多的数学家。

腓特烈2世

三、数学成就

欧拉的数学研究是全面而广泛的。①他用欧拉公式将复数的指数函数与三角函数串联起来,而这个公式在x等于π时,就是我们常说的最美公式,也被物理顽童费曼先生成为“最卓越的数学公式”。

②1735年欧拉解决了长期悬而未决的贝塞尔问题,即所有正整数平方的倒数和是多少。这个问题在多年后被解析延长拓展为黎曼zeta公式,从而有了那个价值100万的黎曼猜想。

③在理论方面,欧拉解决了著名的柯尼斯堡七桥问题,也顺带提出并解决了一笔画问题。

④在拓扑学方面他给出了描述单连通多面体的欧拉公式,即多面体满足面的数量减去边的数量加上顶点个数等于2。大家可以随便哪个多面体感受一下。

四、不幸与幸运并存

欧拉是不幸的,1735年一次高烧后他的右眼失明,而人生的最后七年间欧拉几乎双目失明。但他靠着与贝多芬一样的顽强的精神,用强大的心算和惊人的记忆力,在这个时期产生了生平一半的著作。同时欧拉也是幸运的,他出生在一个大师倍出的群星璀璨的时代,他前面有着牛顿,尼布莱茨,伯努利兄弟等一代宗师,解析几何,微积分,经典力学方兴未艾,可以研究的问题不计其数。他的产量之多,在18世纪无人能及,这也成了数学界的噩梦。许多人潜心研究了半生的问题,却发现早已被欧拉搞定。直到很多年后数学家才开始忘却倍欧拉支配这的恐惧,所以上天派来了高斯。

八卦一下:欧拉一生幸有非凡的记忆力和惊人的心算本领,他可以记住那个时代整个数学领域的全部主要公式,心算高等代数和微积分中的困难问题。作为他记忆力的一个例子,孔赛多讲述了欧拉的两个学生怎样把一个复杂的收敛级数的和计算到第17项,只是在结果的第50位数上有一个数不一致,为了确定哪一个结果是对的,欧拉用心算做出了全部运算,后来他的答案被证明是正确的。

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