數(shù)學(xué)史上的“四大天王”（上）

孫四周

數(shù)學(xué)，因?yàn)槠錈o與倫比的魅力，吸引了大批才智超群之士獻(xiàn)身其中.義因?yàn)槠錈o法想象的威力，成就了一代義一代大師的偉業(yè).在世界文明史上，產(chǎn)生了難以計(jì)數(shù)的數(shù)學(xué)大師，他們的思想、方法以及對宇宙人生的領(lǐng)悟，成為人類的航標(biāo)，

貢獻(xiàn)最為巨大的，當(dāng)屬下列四位，他們被稱為數(shù)學(xué)史上的“四大天王”.

1.數(shù)學(xué)之神——阿基米德

阿基米德（公元前287年～公元前212年），偉大的古希臘哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家.他的思想是如此超前，他的成就是如此巨大，以至于在他的時代和他以后的一千多年時間里，全世界最聰明的人都難以望其項(xiàng)背，只能對他的著作進(jìn)行討論和注釋，而毫無推進(jìn)的能力.

阿基米德出生在古希臘西西里島東南端的敘拉古城.當(dāng)時古希臘的輝煌文化已經(jīng)逐漸衰退，經(jīng)濟(jì)、文化中心逐漸轉(zhuǎn)移到埃及的亞歷山大城.但是另一方面，意大利半島上新興的羅馬帝國，也正不斷地擴(kuò)張勢力；北非也有新的國家迦太基興起.阿基米德就是生長在這種新舊勢力交替的時代，而敘拉古城也就成為許多勢力的角力場所.

阿基米德流傳于世的數(shù)學(xué)著作有10余種.他的著作集中探討了求積問題，主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積，在那里乙腈明顯地有了微積分的萌芽.他的著作，體例深受歐幾里得《幾何原本》的影響，先是設(shè)立若干定義和假設(shè)，再依次證明.他寫出了《論球和網(wǎng)柱》、《網(wǎng)的度量》、《拋物線求積>、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計(jì)算》等數(shù)學(xué)著作，還有《論圖形的平衡》、《論浮體》、《論杠桿》、《原理》等力學(xué)著作.

據(jù)說羅馬兵人城時，統(tǒng)帥馬塞拉斯冉于敬佩阿基米德的才能，曾下令不準(zhǔn)傷害這位賢能.而阿基米德似乎并不知道城池已破，義重新沉迷于數(shù)學(xué)的深思之中.

一個羅馬士兵突然出現(xiàn)在他面前，命令他到馬塞拉斯那里去，遭到阿基米德的嚴(yán)詞拒絕，于是阿基米德不幸死在了這個士兵的刀劍之下.

另一種說法是，羅馬士兵闖入阿基米德的住宅，看見一位老人在地上埋頭作幾何圖形（還有一種說法他在沙灘上面圖），士兵將圖踩壞，阿基米德怒斥士兵：“不要弄壞我的圓！”士兵拔im短劍，這位曠世絕倫的大科學(xué)家，竟如此地在愚昧無知的羅馬士兵手下喪生了.

馬塞拉斯對于阿基米德的死深感悲痛.他將殺死阿基米德的士兵當(dāng)作殺人犯予以處決，并為阿基米德修了一座陵墓，在墓碑上根據(jù)阿基米德生前的遺愿，刻上了“圓柱容球”這一幾何圖形.馬塞拉斯給阿基米德立起的墓碑，無形中也成了留給他白己的紀(jì)念碑.后世的人們從中看到了一位尊重知識、尊重人才的統(tǒng)帥，雖然他是入侵者，但是顯然有別于那些肆意戕害文化的劊子手.

阿基米德才華卓絕，品格高尚，為歷代的人們樹立了一座光芒萬丈的豐碑.

2.上帝之光——牛頓

傳說牛頓小的時候把風(fēng)車的機(jī)械原理摸透后，白己制造了一架磨坊的模型，他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上，然后在輪子的前面放上一粒玉米，剛好那地方是老鼠可望而不可即的位置.老鼠想吃玉米，就不斷地跑動，于是輪子不停地轉(zhuǎn)動.義一次他放風(fēng)箏時，在繩子上懸掛著小燈，夜間村里人看到驚疑是彗星出現(xiàn).他還制造了一個小水鐘，每天早晨，小水鐘會自動滴水到他的臉上，催他起床.他還喜歡繪畫、雕刻，尤其喜歡刻日晷，家里墻角、窗臺上到處安放著他刻面的日晷，用以驗(yàn)看日影的移動.

牛頓在中學(xué)時代學(xué)習(xí)成績并不出眾，只是愛好讀書，對自然現(xiàn)象有好奇心，例如顏色、日影四季的移動，尤其是幾何學(xué)、哥白尼的日心說等等.他還分門別類地記讀書筆記，義喜歡別出心裁地做些小T具、小發(fā)明和小試驗(yàn).

1 661年，1 9歲的牛頓以減費(fèi)生的身份進(jìn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院.在那里他遇到了一位影響他一生的好老師伊薩克·巴羅.這位博學(xué)的科學(xué)家獨(dú)具慧眼，看出了牛頓具有深邃的觀察力、敏銳的理解力.于是將自己的數(shù)學(xué)知識，包括計(jì)算曲線圖形面積的方法，全部傳授給牛頓，并把牛頓引向了近代自然科學(xué)的研究領(lǐng)域.

1665--1666年，嚴(yán)重的鼠疫席卷了倫敦，劍橋離倫敦不遠(yuǎn)，為恐波及，學(xué)校停課，牛頓因此而于1 665年6月離校返鄉(xiāng).

在家鄉(xiāng)居住的兩年中，牛頓以旺盛的精力從事科學(xué)創(chuàng)造，并關(guān)心自然哲學(xué)問題.他的三大成就：微積分、萬有引力、光學(xué)分析的思想都是在這時孕育成形的.可以說此時的牛頓已經(jīng)開始著手描繪他一生大多數(shù)科學(xué)創(chuàng)造的藍(lán)圖，奠定了他作為偉人的全部基礎(chǔ)，那時他剛剛二十歲m頭.

1 667年牛頓返回劍橋大學(xué)，10月1日被選為三一學(xué)院的仲院侶（初級院委），翌年3月16日獲得碩士學(xué)位，同時成為正院侶（高級院委）.為了提攜牛頓，巴羅于1 669年10月27日辭去了教授之職，讓26歲的牛頓晉升為數(shù)學(xué)教授，并主持盧卡斯講座（這在當(dāng)時是極高的榮譽(yù)）.巴羅讓賢，這在科學(xué)史上一直被傳為佳話.

牛頓的成就甚多，微積分、光學(xué)、古典力學(xué)，任何一項(xiàng)皆能彪炳史冊.微積分的創(chuàng)立是他最卓越的數(shù)學(xué)成就.它所處理的一些具體問題，如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數(shù)的極大和極小值問題等，在牛頓之前已經(jīng)得到人們的研究，但牛頓超越了前人，他站在了更高的高度，對以往分散的結(jié)論加以綜合，將自古希臘以來求解無限小問題的各種技巧統(tǒng)一為兩類普通的算法——微分和積分，并確立了這兩類運(yùn)算的互逆關(guān)系，從而完成了微積分發(fā)明中最關(guān)鍵的一步，為近代科學(xué)發(fā)展提供了最有效的工具，開辟了數(shù)學(xué)上的一個新紀(jì)元.微積分被稱為“人類思維最光輝的成就”，它在各門自然和社會科學(xué)中幾乎都有應(yīng)用，而且作用非常強(qiáng)大.牛頓沒有及時發(fā)表微積分的研究成果，他研究微積分可能比萊布尼茲早一些，但是萊布尼茲所采取的表達(dá)形式更加合理，而且關(guān)于微積分的著作出版時間也比牛頓早.以致后來產(chǎn)生了微積分發(fā)明權(quán)的激烈爭論，甚至鬧到英倫三島的數(shù)學(xué)家集體不看歐洲大陸的相關(guān)論文.等到后來爭論平息了，英國的數(shù)學(xué)水平已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐洲大陸.因?yàn)榇箨懙娜擞蒙狭巳R布尼茲發(fā)明的一整套簡單明了的數(shù)學(xué)符號，使得微積分這門新興學(xué)科變得容易記憶和運(yùn)算.

許多介紹牛頓的書上都介紹過牛頓與蘋果的傳奇故事：一天，牛頓坐在一棵蘋果樹下看書及思考問題時，有一個蘋果落了下來.這位當(dāng)時年僅23歲的學(xué)生立刻想到，蘋果一定是被地球的引力拉下來的，此后，經(jīng)過多年努力，他終于完成了萬有引力定律的闡述、數(shù)學(xué)證明與公式推導(dǎo)，但后來經(jīng)專家考證，當(dāng)時的蘋果并沒有砸到牛頓.這在牛頓的日記中有所提及，但是人們還是愿意相信牛頓被砸到了，這無傷大雅還頗為有趣.

牛頓的T作極大地改變了人類的物質(zhì)和精神狀態(tài)，就影響力而言，他是唯一能與基督比肩的凡人.一位詩人這樣寫道：“世界在黑暗之中，上帝說：讓牛頓降生吧.于是一切都變得光明.”

牛頓除了與萊布尼茲的微積分優(yōu)先權(quán)爭論外，還與胡克發(fā)生過萬有引力定律發(fā)明權(quán)的爭論.在對待胡克的事情上，身為英國皇家學(xué)會會長的牛頓，利用公權(quán)力做了一些不太光彩的事情.晚年的牛頓熱衷于在官場周旋，做了皇家造幣廠的廠長.雖然他的貢獻(xiàn)足以使他成為人類有史以來最偉大的科學(xué)家，但是對于他的人品，歷來就頗有爭議.endprint