这些戏精数学家,在墓志铭上还要皮一下

作者: 严酷的魔王

来源: 果壳少年

发布日期: 2018-11-19

本文介绍了三位数学家——丢番图、阿基米德和鲁道夫·范·科伊伦的墓志铭,以及他们在数学领域的贡献。丢番图被誉为代数学之父,阿基米德发展了穷竭法,鲁道夫则致力于精确计算圆周率。

你想在自己的墓碑上刻下什么文字?也许对于我们来说,考虑这个问题为时尚早,但是许许多多的前辈数学家已经用自己的实际行动告诉我们:墓碑上书写着自己的荣耀。

丢番图被誉为代数学之父,著有《算术》一书,他对一次方程和二次方程做了深入的研究,其中还包括大量的不定方程。在现代,对于整数系数的不定方程,如果只考虑其整数解,那就把这类方程叫做丢番图方程——因为这基本上正是丢番图当年所研究的内容。

古希腊数学家们崇尚几何,认为所有的代数问题只有在一个几何背景下才有意义。丢番图将代数解放了出来,使之成为独立的学科,而且引入了未知数的概念——他的墓志铭就是一道经典的解方程的题目。而那段话既是丢番图一生仅有的传记,也是对他一生成就的最高概括和褒奖。

阿基米德完善并发展了前人提出的“穷竭法”,穷竭法由古希腊的安提芬最早提出,他在研究“化圆为方”问题时,提出了使用圆内接正多边形面积“穷竭”圆面积的思想。后来,古希腊数学家欧多克斯做了改进,将其定义为:在一个量中减去比其一半还大的量,不断重复这个过程,可以使剩下的量变得任意小。阿基米德进一步改进这种方法后,将其应用到对曲线、曲面以及不规则体的体积的研究和讨论上,为现代积分学打开了一道隐隐的门。

鲁道夫·范·科伊伦在 1600 年成为荷兰莱顿大学的第一位数学教授,但是把主要精力全都放在了求解圆周率的更精确的值上。在那个计算基本靠手的年代,他选择了简单而繁琐的阿基米德式方法对圆周率进行逼近,最后得到墓碑上的结果的时候,使用的多边形已达到了惊人的 262 条边!相比之下,阿基米德倒稍显“平淡无奇”。由于使用了阿基米德的夹逼法,所以墓碑上其实给出了圆周率的上界和下界。

看来把一件事情做到极致,那就是伟大。鲁道夫的这种精神无疑让很多人佩服,以至于圆周率在德国被称为鲁道夫数。到今天,人们已经把鲁道夫先生的工作向前推进了很多很多,计算圆周率也已经成为了考察计算机运算能力的一个方式。作为在这条道路上跨出坚实一步的人,鲁道夫先生一定也含笑九泉的吧。

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