姓名:歐拉
出生地:瑞士的巴塞爾
生卒年:1707-1783年
曆史評價LiShiPingJia
歐拉對數學的研究非常廣泛,因此在許多數學的分支中都能經常見到以他的名字命名的重要常數、公式和定理。
歐拉是瑞士數學家及自然科學家。1707年4月15日出生於瑞士的巴塞爾,1783年9月18日在俄國的彼得堡去世。歐拉出生於牧師家庭,自幼受到父親的教育。13歲時入讀巴塞爾大學,15歲大學畢業,16歲獲得碩士學位。
歐拉的父親希望他學習神學,但他最感興趣的是數學。在上大學時,他已受到約翰·伯努利的特別指導,專心研究數學。18歲時,他徹底的放棄了當牧師的想法而專攻數學,並開始發表文章。
1727年,在丹尼爾·伯努利的推薦下,歐拉到俄國的彼得堡科學院從事研究工作,並在1731年接替丹尼爾·伯努利,成為物理學教授。
在俄國的14年中,他努力不懈地投入研究工作,在分析學、數論及力學方麵均有出色的表現。此外,歐拉還應俄國政府的要求,解決了不少如地圖學、造船業等的實際問題。
1735年,他因工作過度以致右眼失明。在1741年,他受到普魯士腓特烈大帝的邀請到德國科學院擔任物理數學所所長一職,長達25年。他在柏林期間的研究內容更加廣泛,涉及行星運動、剛體運動、熱力學、彈道學、人口學等等,這些工作與他的數學研究互相推動著。與此同時,他在微分方程、曲麵微分幾何及其他數學領域均有開創性的發現。
1766年,他應俄國沙皇喀德林二世的禮聘重回彼得堡。在1771年,一場重病使他的左眼亦完全失明,但他以其驚人的記憶力和心算技巧繼續從事科學創作。他通過與助手們的討論以及直接口授等方式完成了大量的科學著作,直至生命的最後一刻。
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歐拉的記憶力和心算能力
歐拉的記憶力和心算能力是罕見的,他能夠複述年青時代筆記的內容,心算並不限於簡單的運算,高等數學一樣可以用心算去完成。有一個例子足以說明他的本領,歐拉的兩個學生把一個複雜的收斂級數的17項加起來,算到第50位數字,兩人相差一個單位,歐拉為了確定究竟誰對,用心算進行全部運算,最後把錯誤找了出來。歐拉在失明的17年中;還解決了使牛頓頭痛的月離問題和很多複雜的分析問題。
歐拉是18世紀數學界最傑出的人物之一,他不但為數學界做出貢獻,更把數學推至幾乎整個物理的領域。此外,他是數學史上最多產的數學家,寫了大量的力學、分析學、幾何學、變分法的課本,《無窮小分析引論》,《微分學原理》,以及《積分學原理》都成為數學中的經典著作。除了教科書外,歐拉平均以每年800頁的速度寫出創造性論文。他去世後,人們整理出他的研究成果多達74卷。
歐拉最大的功績是擴展了微積分的領域,為微分幾何及分析學的一些重要分支,如無窮級數、微分方程等的產生與發展奠定了基礎。
在18世紀中葉,歐拉和其他數學家在解決物理方麵的問題的過程中,創立了微分方程這門學科。其中在常微分方程方麵,他完整地解決了n階常係數線性齊次方程的問題,對於非齊次方程,他提出了一種降低方程階的解法;在偏微分方程方麵,歐拉將二維物體振動的問題,歸結出了一、二、三維波動方程的解法。歐拉所寫的《方程的積分法研究》更是偏微分方程在純數學研究中的第一篇論文。
多麵體歐拉公式的發現
在微分幾何方麵,歐拉引入了空間曲線的參數方程,給出了空間曲線曲率半徑的解析表達方式。在1766年,他出版了《關於曲麵上曲線的研究》,這是歐拉對微分幾何最重要的貢獻,更是微分幾何發展史上的一個裏程碑。他將曲麵表為z=f(x,y),並引入一係列標準符號以表示z對x,y的偏導數,這些符號至今仍通用。此外,在該著作中,他亦得到了曲麵在任意截麵上截線的曲率公式。
歐拉在分析學上的貢獻不勝枚舉,如他引入了G函數和B函數,這證明了橢圓積分的加法定理,以及最早引入二重積分等等。
在代數學方麵,他發現了每個實係數多項式必分解為一次或二次因子之積,即a+bi的形式。歐拉還給出了費馬小定理的三個證明,並引入了數論中重要的歐拉函數φ(n),他研究數論的一係列成果使得數論成為數學中的一個獨立分支。歐拉又用解析方法討論數論問題,發現了ξ函數所滿足的函數方程,並引入歐拉乘積。而且還解決了著名的哥尼斯堡七橋問題,創立了拓撲學。
——傳世佳言——
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