星期日, 五月 21, 2006

迷失在欧几里德空间

——19.05.2006
看看标题感觉好怪异,俨然一副数学家或哲学家的口吻。这学期选了两门课FEM(有限元)和Rechnerunterstuetzte Mechanik 2 (RU2计算机支持的材料力学)作为我的一个主攻方向。开学接近一个月了,自己对这两门课几乎还是一无所知。对于一个无知的人来说,每天和矢量张量打交道真的不是件很愉快的事情。有时想,如果沿用中国古代这子那子的称呼,西方的哲学家肯定都有一个相同的名字“长毛子”——不是人,是畜生。从大约2500年前的毕达哥拉斯算起,柏拉图、亚里士多德、笛卡儿、莱布尼茨等等到1970年去世的伯特兰·罗素,几乎个个都是伟大的数学家。以至于现在几乎每次上课都会暗叹“这是一门哲学课”。

自己再挨个“骂”一遍一些自己碰到的一些数学人物,以表达自己多年来对数学的厌倦。牛顿,傅立叶,柯西,欧拉,爱因斯坦,哈米尔顿,高斯,拉梅,拉哥朗日,拉普拉斯,当然还有个两千多年前的欧几里德。


下附一篇从网上搜到的文章:
世界数学中心的转移 在世界范围内各国的科学发展是不平衡的,这种不平衡性的宏观表现是存在着世界科学活动的中心,而且这个活动的中心并不是总停留在某一个国家,而是随着历史的发展,从一个国家转移到另一个国家。纵观近代科学以来的历史,在社会生产、社会变革、思想解放等诸多因素的影响和作用下,世界科学活动中心曾相继停留在几个不同的国家。其转移的格局大体是:意大利→英国→法国→德国→美国。从中心区停留的时间跨度看:
意大利1540—1610
英国1660—1730
法国1770—1830
德国1810—1920
美国1920—
历史表明,科学活动中心的转移,实际上就是科学人才中心的转移。处于世界科学活动中心的国家,同时也处于世界科学人才的中心,处于科学人才发展的盛事时期。就数学来说。一个国家和民族一旦成为世界科学活动的中心区,这个国家和民族就会数学人才辈出。事实上,欧洲的文艺复兴运动带来了意大利科学的春天,意大利成为近代科学活动的第一个中心。继多才多艺的天才达?芬奇(L.da Vinci,1452—1519)之后,近代科学的先驱者伽利略(Galilei,1564—1642)在这个科学活动中心区应运而生,意大利产生了一大批杰出的数学家。著名的有:塔尔塔利亚(N.taritaglia.1500—1557)、卡当(G.Cardano ,1509—1576)、科曼狄诺(F。Commandiano,1509—1575)、费拉里(L.Ferrarl,1522—1565)、邦别利(R.Bombelli,1526—1572)、卡瓦列里(B.Cavaleieri,1578—1647),等等。

17世纪因果的自残阶级革命迎来了第二个科学活动中心。在这个中心区,英国造就了一近代科学奠基人牛顿I.Newton,1642—1727)为代表的一大批杰出的数学家,就微积分这一数学领域而言,在这个时期做出重大贡献的除了牛顿,还有华利斯(J.Wallis,1616—1703)、巴罗(I.Barrow,1630—1677)、泰勒((B.Taylor,1685—1731)和马克劳林(C.Maclaurin,1698—1746)等著名数学家。

18世纪法国的资产阶级大革命引来了法国科学的繁荣,巴黎成为当时世界学术交流的中心。在良好的学术环境中,法国的数学人才群星般出现,著名的有拉格朗日(J.L.Lagarange,1736—1813)、蒙日(G.Monge,1746—1818)、拉普拉斯(P.S.Laplace,1749—1827)、勒让德(A.M.Legendre,1752—1833)、卡诺(L.N.M.Carnot,1753—1823)、傅立叶(B.J.Fourier,1768—1830)、杜班(P.C.F.Dupin,1784—1873)、彭色列(J.V.Poncelet,1788—1867)、柯西(B.A.L.Cauchy,1789—1857)、拉梅(G.Lame,1795—1870
)、伽罗华(E.Galois,1811—1832)等人。其取得的成果占当时世界重大数学成果总数的一半以上。

德国科学技术的起步比英国和法国都要晚,但在法国自1830年7月革命以后科学技术发展开始走向相对低潮的时候,德国的经济和社会变革却使他的科学技术迅速崛起,并很快超过了英国和法国。德国在18世纪末和19世纪初比英国和法国都要落后,以手工业生产为主,几乎没有大工业,封建生产关系仍然占据统治地位,无论在经济上或政治上都很分散,没有形成一个统一的国家。他的资产阶级很弱小,不敢用革命的手段来解决资本主义与封建主义之间的矛盾。封建制度和贵族的特权严重阻碍了德国资本主义的兴起。1834年1月德意志关税同盟的实现,统一的商品市场的形成,为德国发展工业资本主义奠定了广泛的而良好基础。1843年3月革命以后,开始了德意志的资本主义发展时代。1871年统一战争的胜利,标志着近代的国已跻身于资本主义强国之列。在这一个社会变革的时期,德国政府为了发展资本主义,采取了一系列改革措施,包括迅速普及蒸汽机的应用,以发展铁路为基础的重工业,建立行业内的联合企业和行业间的综合联合企业,保护农业和工商业等。这样,在60年代,终于使德国的经济实力赶上并超过了先进的英国和法国。在科学研究方面,德国开创了国力科学研究所的科研体制,建立了各种专业的国立研究所,并由国家在预算中证实拨款作为研究经费。这就是科学研究中出现了固定的正规训练和专门职业,是科学工作变得专业化。在这种科研体制出现之前,人们只能把科学研究作为一种业余活动,而且个人要承担全部的研究经费。与此同时进行的是整顿和改革教育体制,自1800年建立了柏林大学,一种新型的高等教育体制逐渐形成,自然科学在高等学校由原来的附庸地位上升到应有的地位。在高等学校中教学和科研得到了和好的结合。从19世纪中叶开始,某些德国大学的实验室开始成为科学研究的中心,有的实际上已经成为国际科学研究中心。这些中心不仅为德国培养这新一代的科学家,而且把世界各地最具才华的青年学生吸引到这里。就这样,资本主义在德国的迅猛发展,科学技术在德国社会生活中的地位显著提高,极大的推动了德国科学技术的发展,使德国及法国之后逐渐成为世界科学活动中心。

就数学而言,首先是“欧洲数学之王”高斯(K.F.Gauss,1777—1855)的堂堂雄姿,出现在19世纪世界数学史的地平线上。高斯所开创的哥廷根大学大学的科学传统,经狄里克莱、黎曼、克莱因之手,后在希尔伯特时代得到了充分的发扬。随着高斯的出现,数学的花朵从法国逐渐移植到德国。在这个科学活动中心区,仅有德国数学家做出的重大成果,就占当时世界重大数学成果总数的42%以上。除了高斯和希尔伯特,在这个时期值得提出的杰出数学家还有:麦比乌斯,拓扑学,提出著名的 “麦比乌斯带”;斯泰纳,射影几何学;古德曼,函数论,推广了函数的幂级数表示法;斯陶特,射影几何学;普吕克,解析几何,建立广义等同坐标和正切坐标;雅可比,椭圆函数论,数论,线性代数,变分法和微分方程论;狄里克莱,解析数论,数学分析和位势理论;里斯丁,拓扑学,提出单侧曲面;格拉斯曼,多为欧几里的空间理论,引出矢量的数量积概念;库麦尔,理想数论;外尔斯特拉斯,实数 理论,数学分析,解析函数论,变分学,微分几何和线性代数;海涅,集合论,提出著名的“有限覆盖定理”;克隆尼克,数论和椭圆函数论,提出有名的“克隆尼克代数乘积”;黎曼,黎曼几何学,数学分析,复变函数论和数论,提出著名的“黎曼猜想”;代德金,代数学,提出算术公理的完整系统;果尔丹,代数不变量理论;韦伯,函数论,建立有名的韦伯函数;施瓦尔茨,微分方程论,提出有重要应用的施瓦尔茨函数;康托尔,集合论和实数理论;邦雷格,数理逻辑;克莱因,代数方程论,椭圆函数论,自守函数
论,连续群论和非欧几何,提出著名的《爱尔朗根纲领》;林德曼,函数论,证明 π的超越性;龙格,解析函数的多项式逼近理论,现代计算数学的先驱者;赫尔维茨,线性结合代数;豪斯道夫,集合论,拓扑学。

17、18、19世纪世界上的数学大国有英国、法国、德国、意大利、俄国。“世界数学中心”在法国(主要是巴黎理工科大学的法国数学学派)。领袖人物:法国的“三L”(拉格朗日、拉普拉斯、勒让德)(主要领域:方程论、微积分、微分方程、变分法),柯西、维尔斯特拉斯(主要领域:微积分),傅立叶、泊松(主要领域:应用数学、傅立叶分析、概率统计),庞加莱(主要领域:纯粹数学与应用数学),波莱尔、勒贝格、毕卡(主要领域:函数论)等20世纪初“世界数学中心”在德国(主要是哥廷根大学的哥廷根学派)。领袖人物:德国的克莱因(哥廷根学派的组织者,以 “爱尔兰根纲领” 著名,用变换群统一各种几何)、希尔伯特(哥廷根学派的领袖任务,主要领域:代数、几何、分析、元数学),闵可夫斯基(主要领域:狭义相对论的数学框架--四维几何),柯朗(哥廷根数学研究所负责人),外尔(主要领域:广义相对论的理论依据—规范场理论),诺特(抽象代数的奠基人,女数学家)以及匈牙利数学家冯.诺伊曼(主要领域:纯粹数学、应用数学、计算机),波利亚(主要领域:函数论与数学教育),捷克数学家哥德尔(数理逻辑学家)等20世纪“世界数学中心”在美国的普林斯顿:哥廷根学派的大部分成员移居或避难到普林斯顿(很多人后来都加入了美国籍),像柯朗、诺特、美籍匈牙利数学家冯.诺伊曼,维纳(控制论奠基人)、法国几何学家嘉当、美籍华人微分几何之父陈省身、捷克数理逻辑学家哥德尔等。

1 评论:

匿名 说...

数学=哲学?