答案之書梅森和保羅誰的好、答案之書作者梅森簡介
你所學(xué)的
大多與他有關(guān)
在2600年的數(shù)學(xué)長河中,有這樣一位特立獨行的存在。他對后世的貢獻大到讓人驚訝,但他的名字相對來說,卻不是那么響亮。
但是你對他的了解一定比你自己想象的多!
這尊大神就是笛卡爾,他不僅是“現(xiàn)代哲學(xué)之父”,更是一名改變了人類歷史走向的偉大數(shù)學(xué)家。
除了人人都知道的笛卡爾坐標(biāo)系之外,我們上學(xué)解方程用的那些x、y、z、a、b、c也都是他最先使用的。
還有,我們平時寫的指數(shù)的寫法也是他隨手發(fā)明的。換句話說,隨便一本高中數(shù)學(xué)課本里,至少有一半的內(nèi)容都和笛卡爾有關(guān)。
除了和解析幾何較勁,他還定義了光的折射、解釋了人視力不佳的原因,并順手發(fā)明了最早的“眼鏡”、發(fā)展了伽利略的運動理論、發(fā)現(xiàn)了動量守恒理論的原始版本。
笛卡爾的著作《論人》中的插畫
這樣的大神,今天超模君就帶你好好了解一下~
勒內(nèi)·笛卡爾
特批的懶覺時光
1596年,笛卡爾出生于法國貴族家庭,剛出生的笛卡爾就生了一場大病,家人好不容易才把他救回來。
因此,勒內(nèi)·笛卡爾的名字"勒內(nèi)"一詞,在法語中就是"重生"的意思。
后來,他的父親再婚。笛卡爾便一直由外祖母撫養(yǎng),父親忙到只有休假時才跟他見面。
這讓“留守兒童”的他,不理解父親的做法,覺得父親是不喜歡他。但事實上,正是因為有爸爸的幫助,小笛卡爾才能接受最好的正規(guī)教育。
1607年,八歲的他進入會士皇家公學(xué)。別的同學(xué)都要早早回到學(xué)校上看,但校長竟然破例特許:笛卡爾不用上早課,賴床到愿意去上課時為止。
話說,大家猜猜宅男笛卡爾賴床干嘛?做春秋美夢葛優(yōu)躺嗎?
不不不!他竟然躺床看書思考人生!而且他的枕邊總是堆放著哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)和歷史的書籍,早年寂靜冥思中孕育著笛卡爾的數(shù)學(xué)思想。
從此,他養(yǎng)成了早上11點起床靜思的習(xí)慣,直到晚年。
但是,笛卡爾覺得天天躺床實在是太無聊了。于是激發(fā)了他對周圍世界的好奇心,抓著人就開始“哲學(xué)三連問”。
據(jù)說,小笛卡爾經(jīng)常把口齒伶俐的保姆和老師們問到張口結(jié)舌,因此父親說他是“小哲學(xué)家”。
天才的奇思妙想
1614年畢業(yè)后,笛卡爾選擇在普瓦捷大學(xué)進修兩年。畢業(yè)后,父親打算讓他子承父業(yè)當(dāng)律師。
普瓦捷大學(xué)笛卡爾畢業(yè)登記處
但是,笛卡爾拒絕了父親的安排,并說:“爸爸,我在家憋了那么久,世界那么大,我只想去看看。”于是他選擇投筆從戎,借機游歷歐洲。
因為那時,正是歐洲史上第一次大規(guī)模的30年國際戰(zhàn)爭時期,他從1617年起開始了長達10年的漫游與軍旅生活。
正是這段軍旅生活,讓他萌生了研究數(shù)學(xué)的想法。
1617年,笛卡爾加入荷蘭軍隊,經(jīng)過一座小鎮(zhèn)時,發(fā)現(xiàn)人們圍著一張公告議論紛紛。
原來, 當(dāng)?shù)氐臄?shù)學(xué)家比克曼發(fā)布了一場有獎數(shù)學(xué)競賽活動, 公告上寫的就是競賽題目。
笛卡爾感到非常新奇有趣,于是默默地記下了題目。花了一整晚的時間去演算這道題。
第二天一早,笛卡爾急匆匆敲響了比克曼的家門, 遞上了他的答案。
比克曼漫不經(jīng)心地接過答卷,才瞥了一眼,便驚訝了:這個小伙子竟是懂?dāng)?shù)學(xué)的。
等到看完后,比克曼驚呆了:“這么難的題都能解出來,不但全對,而且解法簡潔巧妙!”
這次巧遇使得兩人結(jié)識成為忘年交,經(jīng)常進行數(shù)學(xué)辯論:雙方都認為有必要創(chuàng)造一種將數(shù)學(xué)和物理學(xué)完全聯(lián)系起來的方法。
至此之后,雖然笛卡爾仍然身處軍營,但卻從不上戰(zhàn)場,只是終日沉思數(shù)學(xué)哲學(xué)高深問題。
一天夜晚,他臥床休息時,突然眼前一亮,發(fā)現(xiàn)一只小蜘蛛在天花板上一邊吐絲結(jié)網(wǎng)一邊上下爬動。
一只蜘蛛成功激起了笛卡爾的數(shù)學(xué)興趣,因為當(dāng)時的他正思考幾何中的點如何才能在代數(shù)中表示出來呢?
于是,他帶著愉快而又焦急的心情入睡,而這晚注定是魔幻之夜,入睡后他連做了三個噩夢:
在第一個夢中,笛卡爾由于右腳無力而被一陣狂風(fēng)吹得立足不穩(wěn);(提醒所犯之錯)
第二個夢境,他被刮到一間風(fēng)力不能施威的屋內(nèi)被一聲霹靂喚醒,周圍充滿火花;(真理降臨其身)
第三個夢里,他先是拿著字典,后在一本書中讀到一句名句“我將追求什么樣的生活道路?”(開辟通向真理之路)
三夢驚醒夢中人,這讓他覺得上帝托夢,“天將降大任于斯人也”,這增強了他創(chuàng)立新學(xué)說的信心。
于是他又繼續(xù)思索那半空中的蜘蛛,靈光一閃,立即騰身起床。
在紙上畫了三條互相垂直的直線, 分別表示兩墻面的交線和墻與天花板的交線,用一個點表示空間的蜘蛛, 測出這點到三個平面的距離。
這樣,就可準(zhǔn)確地標(biāo)出蜘蛛在空中的位置。
這意味著,他從中獲得了解析幾何理論的線索。后來,他的這套想法就被人們稱之為“笛卡爾坐標(biāo)系”。
發(fā)表驚世之作
就這樣,小小的士兵成功轉(zhuǎn)職成了數(shù)學(xué)家。
很快,笛卡爾便申請了退伍,躲到鄉(xiāng)下去專心研究哲學(xué)、數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和生理學(xué)等領(lǐng)域,陸陸續(xù)續(xù)發(fā)表了多部重要的文集,還結(jié)識了數(shù)學(xué)家大佬梅森與歐洲主要學(xué)者。
1637年,天才不止會一門學(xué)問,他用法文匿名出版寫成了《方法論》,主要有三篇論文《屈光學(xué)》、《氣象學(xué)》和《幾何學(xué)》,并為此寫了一篇序言《科學(xué)中正確運用理性和追求真理的方法論》。
《方法論》
厲害的是,這部著作一反當(dāng)時學(xué)術(shù)界的常規(guī),用法文而不用復(fù)雜拉丁文撰寫,以便學(xué)渣渣也能閱讀。其中最為有名的是《幾何學(xué)》,這包括了他的數(shù)學(xué)成果。
在笛卡爾之前,幾何與代數(shù)是數(shù)學(xué)中兩個不同的領(lǐng)域。
他站在自然哲學(xué)的高度,認為古希臘人的幾何學(xué)太具象化了,束縛了想象力。對于當(dāng)時流行的代數(shù)學(xué),他覺得它太死板了只會使智商下線。
《幾何原本》作者歐幾里得(古希臘)
因此,他提出必須把幾何與代數(shù)的優(yōu)點結(jié)合起來,建立一種"真正的數(shù)學(xué)":解析幾何。
幾何問題不僅可歸結(jié)成為代數(shù)形式,還可通過代數(shù)變換來發(fā)現(xiàn)幾何性質(zhì)。
笛卡爾解析幾何學(xué)
笛卡爾的解析幾何為后來牛頓和萊布尼茲開發(fā)的微積分提供了基礎(chǔ),牛頓和萊布尼茲將無窮小微積分應(yīng)用到切線問題上,從而使現(xiàn)代變量數(shù)學(xué)的這一分支得以發(fā)展。
由此可見,他所建立的解析幾何在數(shù)學(xué)史上具有劃時代的意義,被稱為“解析幾何之父”。