數(shù)學(xué)家的故事32866

1、拉馬努金1962年12月22日印度發(fā)行弓一張紀念郵票。這張郵票是為紀念印度的「國寶」錫里尼哇沙拉瑪奴江（SrinivasaRamanujan）誕生七十五周年而發(fā)行的。拉瑪奴江是一個生于南印度沒落的貧窮婆羅門家庭，沒有受過大學(xué)育，靠自學(xué)及艱苦鉆研數(shù)學(xué)，后來成為一個聞名國際的數(shù)學(xué)家。在數(shù)學(xué)家中，以貧窮家庭出身，而且能在沒有研究數(shù)學(xué)的環(huán)境里，孤獨的工作，發(fā)現(xiàn)了一些深入的結(jié)果的人是不太多。他到了二十七歲時才獲得真正數(shù)學(xué)家的教導(dǎo)，他的才華像彗星突

2、然出現(xiàn)長空，耀眼令人側(cè)目?？上У氖欠尾s蠶食了他的生命，他在三十三歲時悄然逝去。他是淡米爾人，生于1887年12月22日，父親是一間布店里的小職員。小時候他大部份的時間是在祖母家里度過。從小他就喜歡思考問題，曾問老師在天空閃耀的星座的距離，以及地球赤道的長度。在十二歲時始對數(shù)學(xué)發(fā)生興趣，曾問高班同學(xué)：「什么是數(shù)學(xué)的最高真理？」當時同學(xué)告訴他「畢達高拉斯定理」（即中國人稱「商高定理」）是可以作為代表，引起了他對幾何的興趣。有一天一個老師講

3、：「三十個果子給三十個人平分，每一個人得到一個。同樣的十四個果子給十四個人平分，每一個人得一個果子?！箯倪@里老師下了結(jié)論：任何數(shù)給自己除得到是一。拉瑪奴江覺得不對，馬上站起來問：「是否每一個人也得到一個？」這時數(shù)字的奇妙性質(zhì)引起了他的注意，也差不多在這個時候他對等差，等比級數(shù)的性質(zhì)自己作了研究。在十三歲時，高班的同學(xué)借給他一本Loney的〈三角學(xué)〉一書（以前，有一些學(xué)校采用此書為高中課，中譯本書名為〈龍氏三角學(xué)〉），他很快把整夬書的習(xí)題

4、解完。第二年他得到了正弦和余弦函數(shù)的無窮級數(shù)展開式，后來他才知這是著名的Euler公式，他心中有點失望，于是把自己結(jié)果的草稿，偷偷地放到里的屋梁上。他十五歲時，朋友借給了他二厚冊英國人卡爾（Carr）寫「純數(shù)的應(yīng)用數(shù)學(xué)基本結(jié)果大要」一書。這書是寫得相當枯燥無味的，羅列了在代數(shù)、微積分、三角學(xué)和解析幾何的六千個定理和公式。這本書對他來說是本好書，他自己證明了其中的一些定理，而以后他研究的基礎(chǔ)全是這書給出的。在1930年他進入了家鄉(xiāng)的政府學(xué)

5、院，由于貧窮和入學(xué)試成績優(yōu)越，他獲得獎學(xué)金，可是在學(xué)院里他太專心于自己善羑的數(shù)學(xué)，而忽略了其它科目，結(jié)果年考不及格而失去了獎學(xué)金。在1906年他轉(zhuǎn)到另外一間學(xué)院讀二年級并參加1907年的「文科第一考試」，。是又失敗了。在1907年到1910年之間，他住在外面，找不到任何工作，有時替朋友補習(xí)以換取一些吃的東西。在這段期間，他自己研究魔方陣、連環(huán)分數(shù)、超幾何級數(shù)、橢圓積分及一些數(shù)論問題，他把自己得到的結(jié)果寫在二本記事簿里，生活不安定不能使到

6、他對數(shù)學(xué)的愛好減少，一個善良的鄰居老太太，看他生活困難，幾次在中餐時邀他在家里吃些東西。根據(jù)印度的習(xí)俗，他家人在1909年為他安排了婚事，妻子是一個九歲的女孩。在1910年他是二十三歲了，有了家而且因是長子，必須幫助家一些費用，他不得不極力尋找工作，后來朋友推薦他去找印度官員拉奧。拉奧本身是一個有錢的印度官員，也是印度數(shù)學(xué)會的創(chuàng)辦人之一，認為的勇氣闖入這個新奇世界的。他發(fā)現(xiàn)了許多簡直難以置信的事情?？低袪柺窃谘芯课⒎e分理論的邏輯基礎(chǔ)問題

7、時，開始著手創(chuàng)立集合論的。自從17世紀牛頓（I.Newton，1642－1727）和萊布尼茨（G.W.Leibniz，1646－1716）創(chuàng)立微積分理論體系之后，在近一二百年時間里，微積分理論一直缺乏一個嚴格的邏輯基礎(chǔ)。它的一些基本概念的表述，還有某些混亂和自相矛盾之處。從19世紀開始，柯西（A.L.Cauchy，1789－1857）、魏爾斯特拉斯（K.Weierstrass，1815－1897）等人進行了微積分理論嚴格化的工作。他們建

8、立了極限理論，并把極限理論的基礎(chǔ)歸結(jié)為實數(shù)理論。那么，實數(shù)理論的基礎(chǔ)又該是什么呢？康托爾試圖用集合論來作為實數(shù)理論，以至整個微積分理論體系的基礎(chǔ)。出于這一目的，康托爾用集合的觀點重新考察各種數(shù)量關(guān)系，特別是無窮數(shù)量關(guān)系。他發(fā)現(xiàn)，無窮集合有著有窮數(shù)量關(guān)系所不具備的性質(zhì)。比如，在無窮集合領(lǐng)域，所有整數(shù)和所有偶數(shù)之間是一一對應(yīng)的，所有理數(shù)和所有整數(shù)之間是一一對應(yīng)的，平面上所有的點和線段上所有的點是一一對應(yīng)的，……概言之，在無窮的世界里，整體的

9、所有元素和部分的所有元素之間可以是一一對應(yīng)的。另外，無窮集合并不都是相等的，比如所有實數(shù)和所有有理數(shù)之間就不是一一對應(yīng)的。因而，無窮集合是有大小的。集合論用“基數(shù)”這個概念來表示無窮集合間的區(qū)別。那么，有沒有一個最大的集合呢？康托爾通過研究，否定了這個想法。因為每個已知集合的所有子集所構(gòu)成集合，其基數(shù)都大于已知集合的基數(shù)。既然沒有最大的基數(shù)，當然也沒有最大的集合。無窮世界里的這些性質(zhì)，初看起來，真是令人頭暈?zāi)垦?。甚至康托爾本人在?chuàng)立集合

10、論的過程上，也時時感到心神不定。他在獲得線性連續(xù)統(tǒng)和π維連續(xù)統(tǒng)之間有一一對應(yīng)關(guān)系的結(jié)果后，寫信給數(shù)學(xué)家戴德金（R.Dedekind，1831－1916）說：“我見到了，但我不相信”。然而，集合論的成果畢竟是有嚴格邏輯根據(jù)的。并且它在解決實數(shù)理論邏輯基礎(chǔ)問題中發(fā)揮了別的理論無法取代的重要作用。實踐使康托爾堅定了信心，更加勇敢地前進，大膽挖掘無窮世界里的寶藏。他在提出超限基數(shù)和超限序數(shù)的過程中說：“我確實不知道，什么能夠限制我們這種形成新數(shù)

11、的活動，只要可以說明，為了科學(xué)的發(fā)展，引入一個這種無窮的新數(shù)對于研究是需要的或者是不可的”?？低袪柕难芯砍晒l(fā)表之后，馬上遭致當時一些赫赫有名的數(shù)學(xué)家的激烈攻擊。德國數(shù)學(xué)家克隆尼克（L.Kronecker，1823－1891）就是那些人中的一個?？寺∧峥吮瓤低袪柲觊L22歲。當康托爾還是柏林大學(xué)的學(xué)生時，克隆尼克已經(jīng)是在這個學(xué)校任教的著名數(shù)學(xué)家了?？寺∧峥嗽跀?shù)學(xué)上，特別是在高等代數(shù)方面有很多貢獻。然而他主張，除非一種數(shù)學(xué)對象能夠用有限步驟

12、從自然數(shù)中構(gòu)造出來，否則不能認為它在數(shù)學(xué)上是存在的。他有一句名言：“上帝創(chuàng)造了自然數(shù)，其余的一切才是人做的工作”。因此，他否認無理數(shù)的存在，也否認極限理論的意義。他常常譏笑魏爾斯特拉斯的工作：“有趣，可惜不是數(shù)學(xué)”。他和數(shù)學(xué)家林德曼談話時說：“你那個關(guān)于π的漂亮研究有什么用呢？無理數(shù)根本就不存在，你為什么要研究這種問題？”雖然康托爾是他的學(xué)生，但由于集合論的內(nèi)容同他的主張大相徑庭，所以克隆尼克不能容忍。他認為，康托爾關(guān)于超限數(shù)的研究，是

13、一種非常危險的數(shù)學(xué)瘋病。因而他與康托爾對立達十年之久。他甚至在柏林大學(xué)的學(xué)生面前公開攻擊康托爾?？寺∧峥说挠绊戇€使康托爾的學(xué)術(shù)論文一再延誤發(fā)表日期。除了克隆尼克之外，還有一些著名數(shù)學(xué)家也對集合論發(fā)表了反對意見。法國數(shù)學(xué)家彭加勒（H.Poincare，1854－1912）說：“我個人，而且還不只我一人，認為重要之點在于，切勿引進一些不能用有限個文字去完全定義好的東西”。他把集合論當作一個有趣的“病理學(xué)的情形”來談，并且預(yù)測說：“后一代將把