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一七七年四月十五日数学史上杰出的数学家欧拉(Euler)诞生在瑞士第二名城巴塞尔(Basel)的一个殷实的家庭。父亲保罗.欧拉(Paul Euler),是个基督教加尔文派的教长,喜爱数学,是欧拉启蒙的数学老师。
欧拉幼年早慧,在家庭的教养下,聪颖过人。保罗希望欧拉学习神学,继承父业。一七二零年秋,把欧拉送进瑞士最古老的大学巴塞尔大学,学习神学、医学、东方语言。欧拉的聪慧与勤勉,赢得了该校数学教授约翰·伯努利(Jchann Bernoulli)的赏识(伯努利数学家族,祖孙四代蝉联共有十位数学家),并亲自单独面授数学。从此欧拉和他的儿子一数学家尼古拉·伯努利和丹尼尔伯努利,结成密友。欧拉十六岁在该校毕业,获得硕士学位。在伯努利家族的影响下,欧拉决心以数学为业。
少年矢志,皓首穷研。十八岁开始发表论文,十九岁发表了论船桅的论文,荣获巴黎科学院奖金。此后,他几乎连年获奖,奖金成了他的固定收入。
“大鹏一日同风起,扶摇直上九万里”。(李白:上李邕》)
在尼古拉·伯努利和丹尼尔伯努利的推荐下,欧拉一七二七年应沙皇女王叶卡特琳娜一世之约到俄国彼得堡。一七三零年蒙彼得堡科学院的任命,先作丹尼尔伯努利的助手不久因丹尼尔回瑞士,这位年仅二十六岁的欧拉接任数学教授。
自一七三三至一七四一年,在沙皇政府统治下,欧拉生活及工作的条件比较差。有时他一手抱着孩子,一手写作。
“干淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”。(刘禹锡:浪淘沙》)
他由于勤奋地工作,发表了大量精湛的数学论文,并为俄国政府解决了好多科学问题。一七三五年,欧拉年仅二十八岁,积劳成疾,右眼失明。
普鲁士国王腓特烈大帝,标榜扶植学术,曾说:“在欧洲最伟大的国王身边也应有最伟大的数学家”。
一七四一年邀请欧拉出任柏林科学院物理数学所所长,同时负责给普鲁士国王的侄女讲授数学、天文、物理、宗教等课程;在此期间,他为柏林和彼得堡科学院递交了数百篇科学论文。
直到一七六六年,欧拉五十九岁时,在沙皇女王叶卡特琳娜二世再三聘请敦促之下,他不顾俄国严酷气候对他目疾的影响,重返彼得堡。不料,右眼视力日趋衰弱,同年这位年近花甲的数学家欧拉,双目失明。
“苍龙日暮还行雨,老树春深更著花”。(清·顾炎武:《又酬·傅处士》)
欧拉凭着顽强的毅力,超人的才智,渊博的学识,惊人的记忆力,坚持科学研究工作,发表了大量论文。在科学的花园里,欧拉慧眼独具,采撷着瑶草琼花,奉献给人类。
一七七一年彼得堡一场大火,殃及欧拉的住宅。
他的藏书及论文资料全部化为灰烬。这位六十四岁高龄的盲人数学家欧拉幸免得救,死里逃生。
“风力掀天浪打头,只须一笑不须愁”。(杨万里:《闷歌行》)
天灾人祸,压不倒坚强的科学巨人。欧拉此后用口述的办法,由他儿子数学家阿·欧拉记录,继续进行著述。直到逝世,欧拉和黑暗整整搏斗了十七年之久,又发表了多部专著,近四百篇论文。
欧拉的记忆力是惊人的。他能熟练地背诵大量数学公式,以及前一百个质数的前六次幂。不仅一般代数运算,就是复杂的高等数学,他都能准确无误地进行心算。难怪法国天文学家、物理学家阿拉格说:“欧拉计算好像一点也不费力,正和人呼吸空气,或者老鹰乘风飞翔一样”。
一七八三年九月十八日下午,欧拉在家庭宴会上,和朋友们兴致勃勃地讨论蒙特哥尔费俩弟兄首次成功乘坐气球上天的新闻,并提笔默写出不久前新被发现的天王星运行轨道的计算要领;话题海阔天空,大家喜笑颜开。突然—,欧拉烟斗落地,喃喃自语:“我死了…”。
就这样,“他停止了计算,也停止了生命”。
欧拉不仅是位杰出的数学家,而且是理论联系实际的巨匠。
“一语不能践,万卷徒空虚”。(明·林鸿饮洒》)
他着眼实践,在社会与科学实践需要的推动下,从事数学研究;反过来,又用数学理论促进了多门自然科学的发展。
比如:
为了观察星球运动,欧拉对光学和天体望远镜做出了重大贡献;
为了分析潮汐运动,欧拉研究了流体力学,成为理论流体力学的创始人;
为了“哥尼斯堡七桥问题”的研究等,欧拉开创了拓朴学;
为了研究“等周问题”、“最速降落线”等,欧拉成为变分法的奠基人;
欧拉还发表了《无穷小量分析》等著作,对牛顿、莱伯尼兹的微积分及富里叶级数理论的发展,起了强大的推动作用。
欧拉从十九岁开始写作到七十六岁逝世,足迹几乎遍及至今数学的所有部门,专著和论文蔚然大观,全集出齐可达七十四卷。这不仅在十八世纪是首屈一指的,在整个科学史上也是罕见的。
据有人统计欧拉著作:
分析学、代数学,数论占40%,
几何学占18%,
在数论、微分方程方面有重大成就
物理学和力学占20%,
天文学占11%,
在力学、物理学、天文学方面有很大贡献;
弹道学、航海学等占3%,在这两门学科的发展上起了一定的作用。
还应当提出,欧拉对数学符号的首创及推广上的贡献。比如,用i平方表示-1,用e表示自然对数的底,用f()作为函数的符号。欧拉的智慧,在数学及相邻的很多领域里闪耀着光辉。
正如法国数学家拉普拉斯(Laplace)所说:“读读欧拉,他是我们一切人的教师”。
欧拉总共有十三个孩子,他热爱子女和家庭,常和孩子们一起游戏,讲故事,读<圣经。
大树参天护英华。欧拉重视人才,奖掖后生;比如法国数学家拉格朗日(Lagrange)十九岁开始和四十八岁的欧拉通信,讨论“等周问题”。后来拉格朗日获得成果,欧拉就压下自己的论文不发表,使他的论文得以问世,闻名遐迩。欧拉第二次返回彼得堡时推荐拉格朗日继任他在柏林科学院物理数学所所长的职位。
“天地英雄气,千秋尚凛然”。(刘禹锡;《蜀先主庙》)
欧拉生在瑞士,工作在俄国和德国之间,所以这三国都曾把欧拉引为自己的数学家而骄傲。欧拉把一生的智慧献给了科学和人类,欧拉是全世界人民的。
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