论题:置换群运算与证明的数学机械化目录摘要ABSTRACT' 科学计算和计算机代数系统.' 论文的主要结果及安排第二章群论知识背景' 置换群' 置换群的运算及其在集合上的作用' 小结第三章置换群运算与证明的计算机实现置换群上运算的实现 置换群证明的计算机实现小结第四章计算对称群的子群数据表示和计算方法对称群中的交换子群.例子第五章结束语杯.1群论和算法对A。为单群的计算机证明的展望.计算机代数系统的局限性致谢参考文献附录A置换群运算的Mathematics程序群论的算法是一个很有意义的问题。在实际应用中遇到的群大都十分复杂,需要借助于计算机来实现其运算。本文用计算机代数系统Mathematica实现了置换群上的运算和证明问题。针对置换群上的基木运算、子群的运算和生成以及群对集合的作用等问题,我们设计了相应的算法并用Mathematica实现了这些算法。把交代群A。的元素按共扼分类,将除单位元所在共扼类之外的其它共辘类的阶数进行所有可能的组合相加,对所得的每个数加上单位元所在共扼类的阶数1,然后用所得结果依次去除{An,如果其中存在某个数k,使得k能够整除{An I,则只有阶数相加为k的那些共扼类的并集所生成的群才有可能成为A。的非平凡的正规子群。从这个理论出发,我们设计了用计算机代数的方法判断A。是否为单群的算法,当n< 10时都能很快地得出An (n } 4)为单群的结论。Caley定理揭示了一个抽象群G和一个具体的群Sn的关系。如果能把Sn中所有不同构的n阶子群都找出来,那么也就能把所有可能存在的n阶群都找出来了。本文讨论了计算对称群的所有子群并对其进行共扼分类的算法,作为例子,我们完成了}S(n_7)的所有子群的共扼分类。论题:置换群_PSL_3_p_PSL_2_7_的次轨道结构目录摘要Abstract .1.引言2.预备知识3.主要定理证明长为7的自阮挤寸次轨道长为8的自配对次轨道长为14的自配对次轨道长为21的自配对次轨道长为24的自配对次轨道长为28的自配对次轨道长为42的自配对次轨道长为56的自瓦织寸次轨道长为84的自配对次轨道参考文献致谢摘要设群G是有限集合几上的传递置换群,对任意aES2,令G。二{9〔G}as二a}是G关于点a的稳定子群.我们称G。在几上作用的轨道为G关于a的次轨道,而次轨道的个数称为G的秩.对任一次轨道△,设as E△,则把as_,所在的次轨道△,称为与△配对的次轨道.当二者重合时,称其为自配对的.决定一个置换群的次轨道结构是置换群理论的基本间题之一,它在组合结构的研究中有着重要的应用.在文!21】中,作者决定了PSL(3,川关于极大子群 PSL(2, 7)的本原置换表示的次轨道,其中p三1(mod 168),但未研究其次轨道的瓦妞寸情况.而在多数情况下,群在组合结构方面的应用要求决定次轨道的配对情况.本文将决定该置换表示的全体非正则自配对的次轨道.
在这项研究中,研制出了一种数学模型来模拟喷雾机的性能在一个工业硝酸铵的植物。该模型基于拉格朗日方法的液滴运动和颗粒来源在细胞(PSI-CELL)模型,分析计算了液滴浓度分布。因此,不像以往的研究,其重点是液滴的动态行为模型。在目前的这项调查中,迎接即将到来的一个现实滴粒径分布模型,而不是平均直径,并均匀的液膜的形成,而不是和持续的液滴流动速率有广泛的应用。同时,拉个方法得到了计算采用颗粒的去除效率和能量平衡的新技术被应用于气体液滴尺寸分布估计。在实验部分、浓度的粒子及其粒度分布在这两种进口和出口气体的洗涤器进行了测试研究的验证预测的粒子集光效率。此外,气体的温度,进气道出口及中间的塔已确认的测量了液滴尺寸分布预测塔。一个良好一致性模型和数据被观察到。模型验证后,它被用于研究等各种变量型材的液膜,总投影面积的液滴的液滴,流速剖面和其他的一些参数的喷雾式净化器。
Abstract In recent years, with the improvement of people's living standards, the requirements of the car ride comfort is also getting higher and higher. Car travelling on the ride and handling stability has gradually become in the modern market competition to win a very important advantage of the performance indicators. In this paper, through the establishment of the seven car suspension system as a whole model of freedom, the use of structural dynamics and vibration knowledge derived sine incentive system in the Lagrange equation, and to simplify the form of differential equations for the vibration through the optimization of procedures for the preparation of MATLAB , Calculated the value of complex features and specific parameters in response to changes in the graphic. Then, briefly Hyundai Motor suspension system of control, simulation system in a different stiffness and damping of the graphics output response, through a comparative analysis of semi-active suspension system for the shock absorber damping, and elastic element Under the control of the stiffness. Finally, come to this conclusion. That is, vehicle suspension and control the dynamic response analysis and stiffness and damping of the close link between changes. Key words: automotive suspension; response; control of
方程论是古典代数的中心课题。直到19世纪中叶,代数仍是一门以方程式论为中心的数学学科,代数方程的求解问题依然是代数的基本问题,特别是用根式求解方程。所谓方程有根式解(代数可解),就是这个方程的解由该方程的系数经过有限次加减乘除以及开整数次方等运算表示出来的。群论也就是起源于对代数方程的研究,它是人们对代数方程求解问题逻辑考察的结果。 一、伽罗瓦群论产生的历史背景 从方程的根式解法发展过程来看,早在古巴比伦数学和印度数学的记载中,他们就能够用根式求解一元二次方程ax2+bx+c=0,给出的解相当于+,,这是对系数函数求平方根。接着古希腊人和古东方人又解决了某些特殊的三次数字方程,但没有得到三次方程的一般解法。这个问题直到文艺复兴的极盛期(即16世纪初)才由意大利人解决。他们对一般的三次方程x3+ax2+bx+c=0,由卡丹公式解出根 x= + ,其中p = ba2,q = a3,显然它是由系数的函数开三次方所得。同一时期,意大利人费尔拉里又求解出一般四次方程x4+ax3+bx2+cx+d=0的根是由系数的函数开四次方所得。 用根式求解四次或四次以下方程的问题在16世纪已获得圆满解决,但是在以后的几个世纪里,探寻五次和五次以上方程的一般公式解法却一直没有得到结果。1770年前后,法国数学家拉格朗日转变代数的思维方法,提出方程根的排列与置换理论是解代数方程的关键所在,并利用拉格朗日预解式方法,即利用1的任意n次单位根 ( n =1)引进了预解式x1+ x2+ 2x3+…+ n-1xn,详细分析了二、三、四次方程的根式解法。他的工作有力地促进了代数方程论的进步。但是他的这种方法却不能对一般五次方程作根式解,于是他怀疑五次方程无根式解。并且他在寻求一般n次方程的代数解法时也遭失败,从而认识到一般的四次以上代数方程不可能有根式解。他的这种思维方法和研究根的置换方法给后人以启示。 1799年,鲁菲尼证明了五次以上方程的预解式不可能是四次以下的,从而转证五次以上方程是不可用根式求解的,但他的证明不完善。同年,德国数学家高斯开辟了一个新方法,在证明代数基本理论时,他不去计算一个根,而是证明它的存在。随后,他又着手探讨高次方程的具体解法。在1801年,他解决了分圆方程xp-1=0(p为质数)可用根式求解,这表明并非所有高次方程不能用根式求解。因此,可用根式求解的是所有高次方程还是部分高次方程的问题需进一步查明。 随后,挪威数学家阿贝尔开始解决这个问题。1824年到1826年,阿贝尔着手考察可用根式求解的方程的根具有什么性质,于是他修正了鲁菲尼证明中的缺陷,严格证明:如果一个方程可以根式求解,则出现在根的表达式中的每个根式都可表示成方程的根和某些单位根的有理数。并且利用这个定理又证明出了阿贝尔定理:一般高于四次的方程不可能代数地求解。接着他进一步思考哪些特殊的高次方程才可用根式解的问题。在高斯分圆方程可解性理论的基础上,他解决了任意次的一类特殊方程的可解性问题,发现这类特殊方程的特点是一个方程的全部根都是其中一个根(假设为x)的有理函数,并且任意两个根q1(x)与q2(x)满足q1q2(x)=q2q1(x),q1,q2为有理函数。现在称这种方程为阿贝尔方程。其实在对阿贝尔方程的研究中已经涉及到了群的一些思想和特殊结果,只是阿贝尔没能意识到,也没有明确地构造方程根的置换集合(因为若方程所有的根都用根x1来表示成有理函数qj(x1),j=1,2,3,…,n,当用另一个根xi代替x1时,其中1〈i≤n ,那么qj(xi)是以不同顺序排列的原方程的根,j=1,2,…,n。实际上应说根xi=q1(xi),q2(xi),…,qn(xi)是根x1,x2,…,xn的一个置换),而仅仅考虑可交换性q1q2(x)=q2q1(x)来证明方程只要满足这种性质,便可简化为低次的辅助方程,辅助方程可依次用根式求解。 阿贝尔解决了构造任意次数的代数可解的方程的问题,却没能解决判定已知方程是否可用根式求解的问题。法国数学家伽罗瓦正是处在这样的背景下,开始接手阿贝尔未竞的事业。 二.伽罗瓦创建群理论的工作 伽罗瓦仔细研究了前人的理论,特别是拉格朗日、鲁菲尼、高斯、阿贝尔等人的著作,开始研究多项式方程的可解性理论,他并不急于寻求解高次方程的方法,而是将重心放在判定已知的方程是否有根式解。如果有,也不去追究该方程的根究竟是怎样的,只需证明有根式解存在即可。峰 1.伽罗瓦群论的创建 伽罗瓦在证明不存在一个五次或高于五次的方程的一般根式解法时,与拉格朗日相同,也从方程根的置换入手。当他系统地研究了方程根的排列置换性质后,提出了一些确定的准则以判定一个已知方程的解是否能通过根式找到,然而这些方法恰好导致他去考虑一种称之为“群”的元素集合的抽象代数理论。在1831年的论文中,伽罗瓦首次提出了“群”这一术语,把具有封闭性的置换的集合称为群,首次定义了置换群的概念。他认为了解置换群是解决方程理论的关键,方程是一个其对称性可用群的性质描述的系统。他从此开始把方程论问题转化为群论的问题来解决,直接研究群论。他引入了不少有关群论的新概念,从而也产生了他自己的伽罗瓦群论,因此后人都称他为群论的创始人。 对有理系数的n次方程 x+axn-1+a2xn-2+…+an-1x+an=0 (1) 假设它的n个根x1,x2,…,xn的每一个变换叫做一个置换,n个根共有n!个可能的置换,它们的集合关于置换的乘法构成一个群,是根的置换群。方程的可解性可以在根的置换群的某些性质中有所反映,于是伽罗瓦把代数方程可解性问题转化为与相关的置换群及其子群性质的分析问题。现在把与方程联系起的置换群(它表现了方程的对称性质)称为伽罗瓦群,它是在某方程系数域中的群。一个方程的伽罗瓦群是对于每一个其函数值为有理数的关于根的多项式函数都满足这个要求的最大置换群,也可以说成对于任一个取有理数值的关于根的多项式函数,伽罗瓦群中的每个置换都使这函数的值不变。 2.伽罗瓦群论的实质 我们可以从伽罗瓦的工作过程中,逐步领悟伽罗瓦理论的精髓。首先分析一下他是怎样在不知道方程根的情况下,构造伽罗瓦群的。仍然是对方程(1),设它的根x1,x2,…,xn中无重根,他构造了类似于拉格朗日预解式的关于x1,x2,…,xn的一次对称多项式 △1=a1x1+a2x2+…+anxn,其中ai(i=1,2,3,…,n)不必是单位根,但它必是一些整数且使得n!个形如△1的一次式△1,△2,…,△n!各不相同,接着又构造了一个方程 =0 (2) 该方程的系数必定为有理数(可由对称多项式定理证明),并且能够分解为有理数域上的不可约多项式之积。设f(x)=是的任意一个给定的m次的不可约因子,则方程(1)的伽罗瓦群是指n!个△i中的这m个排列的全体。同时他又由韦达定理知伽罗瓦群也是一个对称群,它完全体现了此方程的根的对称性。但是计算一个已知方程的伽罗瓦群是有一定困难的,因此伽罗瓦的目的并不在于计算伽罗瓦群,而是证明:恒有这样的n次方程存在,其伽罗瓦群是方程根的可能的最大置换群s(n),s(n)是由n!个元素集合构成的,s(n)中的元素乘积实际上是指两个置换之积。现在把s(n)中的元素个数称为阶,s(n)的阶是n!。 伽罗瓦找出方程系数域中的伽罗瓦群g后,开始寻找它的最大子群h1,找到h1后用一套仅含有理运算的手续(即寻找预解式)来找到根的一个函数。的系数属于方程的系数域r,并且在h1的置换下不改变值,但在g的所有别的置换下改变值。再用上述方法,依次寻找h1的最大子群h2,h2的最大子群h3,…于是得到h1,h2,…,hm,直到hm里的元素恰好是恒等变换(即hm为单位群i)。在得到一系列子群与逐次的预解式的同时,系数域r也随之一步步扩大为r1,r2,…,rm,每个ri对应于群hi。当hm=i时,rm就是该方程的根域,其余的r1,r2,…,rm-1是中间域。一个方程可否根式求解与根域的性质密切相关。例如,四次方程 x4+px2+q=0 (3) p与q独立,系数域r添加字母或未知数p、q到有理数中而得到的域,先计算出它的伽罗瓦群g,g是s(4)的一个8阶子群,g={e,e1,e2,…e7},其中 e=,e1=,e2=,e3=,e4=,e5=, e6=, e7=。 要把r扩充到r1,需在r中构造一个预解式,则预解式的根,添加到r中得到一个新域r1,于是可证明原方程(3)关于域r1的群是h1,h1={e,e1,e2,e3},并发现预解式的次数等于子群h1在母群g中的指数8÷4=2(即指母群的阶除以子群的阶)。第二步,构造第二个预解式,解出根 ,于是在域r1中添加得到域r2,同样找出方程(3)在r2中的群h2,h2={e,e1},此时,第二个预解式的次数也等于群h2在h1中的指数4÷2=2。第三步,构造第三个预解式,得它的根 ,把添加到r2中得扩域r3,此时方程(3)在r3中的群为h3,h3={e},即h3=i,则r3是方程(3)的根域,且该预解式的次数仍等于群h3在h2中的指数2÷1=2。在这个特殊的四次方程中,系数域到根域的扩域过程中每次添加的都是根式,则方程可用根式解。这种可解理论对于一般的高次方程也同样适用,只要满足系数域到根域的扩域过程中每次都是添加根式,那么一般的高次方程也能用根式求解。 现仍以四次方程(3)为例,伽罗瓦从中发现了这些预解式实质上是一个二次的二项方程,既然可解原理对高次方程也适用,那么对于能用根式求解的一般高次方程,它的预解式方程组必定存在,并且所有的预解式都应是一个素数次p的二项方程xp=a。由于高斯早已证明二项方程是可用根式求解的。因此反之,如果任一高次方程所有的逐次预解式都是二项方程,则能用根式求解原方程。于是,伽罗瓦引出了根式求解原理,并且还引入了群论中的一个重要概念“正规子群”。 他是这样给正规子群下定义的:设h是g的一个子群,如果对g中的每个g都有gh=hg,则称h为g的一个正规子群,其中gh表示先实行置换g,然后再应用h的任一元素,即用g的任意元素g乘h的所有置换而得到的一个新置换集合。定义引入后,伽罗瓦证明了当作为约化方程的群(如由g 约化到h1)的预解式是一个二项方程xp=a (p为素数)时,则h1是g的一个正规子群。反之,若h1是g的正规子群,且指数为素数p,则相应的预解式一定是p次二项方程。他还定义了极大正规子群:如果一个有限群有正规子群,则必有一个子群,其阶为这有限群中所有正规子群中的最大者,这个子群称为有限群的极大正规子群。一个极大正规子群又有它自己的极大正规子群,这种序列可以逐次继续下去。因而任何一个群都可生成一个极大正规子群序列。他还提出把一个群g生成的一个极大正规子群序列标记为g、h、i、j…, 则可以确定一系列的极大正规子群的合成因子[g/h],[h/i],[i/g]…。合成因子[g/h]=g的阶数/ h的阶数。对上面的四次方程(3),h1是g的极大正规子群, h2是h1的极大正规子群,h3又是h2的极大正规子群,即对方程(3)的群g 生成了一个极大正规子群的序列g、h1、h2、h3。 随着理论的不断深入,伽罗瓦发现对于一个给定的方程,寻找它在伽罗瓦群及其极大不变子群序列完全是群论的事。因此,他完全用群论的方法去解决方程的可解性问题。最后,伽罗瓦提出了群论的另一个重要概念“可解群”。他称具有下面条件的群为可解群:如果它所生成的全部极大正规合成因子都是质数。 根据伽罗瓦理论,如果伽罗瓦群生成的全部极大正规合成因子都是质数时,方程可用根式求解。若不全为质数,则不可用根式求解。由于引入了可解群,则可说成当且仅当一个方程系数域上的群是可解群时,该方程才可用根式求解。对上面的特殊四次方程(3),它的[g/h]=8/4=2,[h1/h2]=2/1=2,2为质数,所以方程(3)是可用根式解的。再看一般的n次方程,当n=3时,有两个二次预解式t2=a和t3=b,合成序列指数为2与3,它们是质数,因此一般三次方程可根式解。同理对n=4,有四个二次预解式,合成序列指数为2,3,2,2,于是一般四次方程也可根式求解。一般n次方程的伽罗瓦群是s(n),s(n)的极大正规子群是a(n) (实际a(n)是由s(n)中的偶置换构成的一个子群。如果一个置换可表为偶数个这类置换之积,则叫偶置换。),a(n)的元素个数为s(n)中的一半,且a(n)的极大正规子群是单位群i,因此[s(n)/a(n)]=n!/(n!/2)=2,[a(n)/i]=(n!/2)/1=n!/2, 2是质数,但当n ≥5时,n!/2不是质数,所以一般的高于四次的方程是不能用根式求解的。至此,伽罗瓦完全解决了方程的可解性问题。 顺带提一下,阿贝尔是从交换群入手考虑问题的,他的出发点与伽罗瓦不同,但他们的结果都是相同的,都为了证其为可解群,并且伽罗瓦还把阿贝尔方程进行了推广,构造了一种现在称之为伽罗瓦方程的方程,伽罗瓦方程的每个根都是其中两个根的带有系数域中系数的有理函数。 三.伽罗瓦群论的历史贡献 伽罗瓦创立群论是为了应用于方程论,但他并不局限于此,而是把群论进行了推广,作用于其他研究领域。可惜的是,伽罗瓦群论的理论毕竟太深奥,对十九世纪初的人们来说是很难理解的,连当时的数学大师都不能理解他的数学思想和他的工作的实质,以至他的论文得不到发表。更不幸的是伽罗瓦在二十一岁时便因一场愚蠢的决斗而早逝,我们不得不为这位天才感到惋惜。到十九世纪六十年代,他的理论才终于为人们所理解和接受。 伽罗瓦群理论被公认为十九世纪最杰出的数学成就之一。他给方程可解性问题提供了全面而透彻的解答,解决了困扰数学家们长达数百年之久的问题。伽罗瓦群论还给出了判断几何图形能否用直尺和圆规作图的一般判别法,圆满解决了三等分任意角或倍立方体的问题都是不可解的。最重要的是,群论开辟了全新的研究领域,以结构研究代替计算,把从偏重计算研究的思维方式转变为用结构观念研究的思维方式,并把数学运算归类,使群论迅速发展成为一门崭新的数学分支,对近世代数的形成和发展产生了巨大影响。同时这种理论对于物理学、化学的发展,甚至对于二十世纪结构主义哲学的产生和发展都发生了巨大的影响。
大学期间,庞加莱对数学更加痴迷,身体虚弱的他全身心地投入到美妙而神奇的数学海洋中。通过勤奋的思索钻研,1878年,他的一篇“异乎寻常”的关于微分方程一般解的论文,下面是我为大家带来的数学家的 故事 ,希望你们喜欢。
数学家的故事1
在进入都灵皇家炮兵学院学习后,拉格朗日开始有计划地自学数学。由于勤奋刻苦,他的进步很快,尚未 毕业 就担任了该校的数学教学工作。20岁时就被正式聘任为该校的数学副教授。从这一年起,拉格朗日开始研究“极大和极小”的问题。他采用的是纯分析的 方法 。1758年8月,他把自己的研究方法写信告诉了欧拉,欧拉对此给予了极高的评价。从此,两位大师开始频繁通信,就在这一来一往中,诞生了数学的一个新的分支——变分法。
1759年,在欧拉的推荐下,拉格朗日被提名为柏林科学院的通讯院士。接着,他又当选为该院的外国院士。
1762年,法国科学院悬赏征解有关月球何以自转,以及自转时总是以同一面对着地球的难题。拉格朗日写出一篇出色的论文,成功地解决了这一问题,并获得了科学院的大奖。拉格朗日的名字因此传遍了整个欧洲,引起世人的瞩目。两年之后,法国科学院又提出了木星的4个卫星和太阳之间的摄动问题的所谓“六体问题”。面对这一难题,拉格朗日毫不畏惧,经过数个不眠之夜,他终于用近似解法找到了答案,从而再度获奖。这次获奖,使他赢得了世界性的声誉。
1766年,拉格朗日接替欧拉担任柏林科学院物理数学所所长。在担任所长的20年中,拉格朗日发表了许多论文,并多次获得法国科学院的大奖:1722年,其论文《论三体问题》获奖;1773年,其论文《论月球的长期方程》再次获奖;1779年,拉格朗日又因论文《由行星活动的试验来研究彗星的摄动理论》而获得双倍奖金。
在柏林科学院工作期间,拉格朗日对代数、数论、微分方程、变分法和力学等方面进行了广泛而深入的研究。他最有价值的贡献之一是在方程论方面。他的“用代数运算解一般n次方程(n>4)是不能的”结论,可以说是伽罗华建立群论的基础。
最值得一提的是,拉格朗日完成了自牛顿以后最伟大的经典著作——《论不定分析》。此书是他历经37个春秋用心血写成的,出版时,他已50多岁。在这部著作中,拉格朗日把宇宙谱写成由数字和方程组成的有节奏的旋律,把动力学发展到登峰造极的地步,并把固体力学和流体力学这两个分支统一起来。他利用变分原理,建立起了优美而和谐的力学体系,可以说,这是整个现代力学的基础。伟大的科学家哈密顿把这本巨著誉为“科学诗篇”。
1813年4月10日,拉格朗日因病逝世,走完了他光辉灿烂的科学旅程。他那严谨的科学态度,精益求精的工作作风影响着每一位科学家。而他的学术成果也为高斯、阿贝尔等世界著名数学家的成长提供了丰富的营养。可以说,在此后100多年的时间里,数学中的很多重大发现几乎都与他的研究有关。
数学家的故事2
中国 留学 生报考了著名的仙台东北帝国大学数学系,并以第一名的成绩被录取。帝国大学是日本知名的大学,苏步青年年拿第一名,自己还有一些研究课题在进行,自然成了学校的名人。
这时,他对学校的另一位名人松本米子产生了一种特别的关注。米子是帝国大学松本教授的女儿,她不仅相貌才华出众,而且精通插花、书法与茶道,还 爱好 音乐,尤其是弹得一手好古筝。在一次晚会结束后,苏步青与米子认识了。米子对苏步青其实一直是很仰慕的,他的睿智与赤诚尤其让她感动。后来两个人经常花前月下携手而行。
1927年,东北帝国大学数学系聘请正在攻读研究生的苏步青担任代数课讲师,这使他成为该校历史上第一个兼任过讲师的外国留学生。两个人的恋情成了学校里公开的秘密,不少人为他们祝福;而那些平素追求米子的人则怀有一种嫉妒心理,对米子说:“苏步青是个中国乡巴佬,家里很穷,再说学习好的人不一定将来就会有出息。你跟了他是不会有好日子过的。”但米子不为所动。苏步青受不了一些男生的敌意,他也不想让米子再被别人纠缠,经过商量,他们决定尽快结婚。
米子的母亲是一位善良的日本家庭主妇,她认为苏步青是一个可以托付终身的人。松本教授虽然也很喜欢苏步青,却觉得他毕竟是中国人,出身又低微,所以对这段婚姻一直很不赞同。在米子的坚持下,最终松本教授还是妥协了。1928年,这对异国青年终于走到了一起,在仙台市喜结连理。松本米子自此改从夫姓成为苏米子。
米子全身心地当起了家庭主妇。为了不影响苏步青,她甚至把自己的古筝、书法等特长都荒废了,只留下了茶道和插花,因为这两种爱好有益苏步青的身体和精神。婚后一年,即1929年,米子生了个女孩。1931年初苏步青已有41 篇仿射微分几何和有关方面的研究论文出现在日本、美国和意大利等国的数学刊物上,成了日本乃至国际数学界榜上有名的人物。松本一家都希望苏步青留在日本工作,东北帝国大学也向他发出聘书。苏步青有自己的难处。 出国 之前,他曾与学长陈建功相约,学成归国,在故乡建设一流的数学系。现在陈建功已先期学成回国,自己是去是留,成了困扰他心灵的难题。
细心的米子早就发现他整天唉声叹气,茶饭不思。一天吃过晚饭,从不吸烟的苏步青在抽闷烟,米子便问他有什么心事。苏步青把心里话和盘托出,他不想因一己之私,留在东瀛。令他想不到的是,米子听到了他的打算,并没有阻止,反而鼓励说:“青,我支持你的决定。首先我是爱你的,而你是爱中国的,所以我也爱中国。我支持你回到我们都爱的地方去,不论你到哪我都会跟着你的。”短短数语,使苏步青格外感动:米子是一个识大体的女人!有了妻子的支持,苏步青一人先回杭州。浙江大学的条件远比他想象的差,不但聘书上写明的月薪比燕京大学聘任他为教授的待遇相去甚远,而且由于学校经费紧张,他虽然名为副教授,却连续四个月没有拿到一分钱。幸亏还有在上海兵工厂当工程师的哥哥及时帮助,否则苏步青就要靠当东西维持生计了。为了养家,苏步青打算再回到日本去。
数学家的故事3
索菲·科瓦列夫斯卡娅从小就对数学怀有特殊的感情,并有着极大的好奇心和强烈的求知欲望。在她8岁的时候,全家搬到了波里宾诺田庄。由于带去的糊墙纸不够用,父母就在她的房间里用著名的数学家奥斯特洛格拉得斯基所著的微积分讲义来裱糊墙壁。那时,索菲·科瓦列夫斯卡娅常常独自坐在卧室的墙前,望着糊墙纸上奇妙的数字和神秘的符号出神,一坐就是好几个小时。后来,索菲·科瓦列夫斯卡娅在自传中写道:“我常常坐在那神秘的墙前,企图解释某些词句,找出这些书页的正确次序。通过反复阅读,书页上那些奇怪的公式,甚至有些文字的表述,都在我的脑海里留下了深刻的印象,尽管当时我对它们还是一窍不通。”
索菲·科瓦列夫斯卡娅的祖父和外祖父都是出色的数学家,这或许有助于形成她的数学天赋,但她的成功主要还是源于她不懈的努力。她在学习数学时,注意力总是非常集中,能很快理解和掌握老师所讲的内容。有一次,数学老师让索菲·科瓦列夫斯卡娅重复上次课上所讲的内容,索菲·科瓦列夫斯卡娅没有按老师讲的方法去讲,而是换成了自己的思路方法。当她讲完后,老师立即竖起大拇指夸她了不起。由此可见,索菲·科瓦列夫斯卡娅善于独立思考问题,善于积极寻找自己的思路方法,使自己的思维不局限于某一特定的方式,这对她日后的数学研究非常重要。
高中毕业之后,索菲·科瓦列夫斯卡娅想继续学习高深的数学知识,但当时俄国有一种普遍轻视妇女的风气,妇女无权接受高等 教育 。对索菲·科瓦列夫斯卡娅来说,继续深造只有出国求学了。索菲·科瓦列夫斯卡娅把想要出国求学的愿望告诉家人,遭到了家人的强烈反对。为了争取上大学的权利,索菲·科瓦列夫斯卡娅冲破了种.种阻力,终于如愿以偿来到了德国的海德堡大学求学,在陌生的异国城市过起了紧张而简朴的学习生活。
在海德堡大学求学的过程中,索菲·科瓦列夫斯卡娅为了取得更大的进步,到被誉为“现代分析之父”的数学大师魏尔斯特拉斯教授家中拜师求教。这位数学大师被索菲·科瓦列夫斯卡娅的诚恳态度打动,经过多次测试,满意地收下了这位勤奋好学的女学生。在魏尔斯特拉斯的悉心指导下,索菲·科瓦列夫斯卡娅更加刻苦地钻研数学。经过一段时间的学习与实践,索菲·科瓦列夫斯卡娅写就了三篇重要的数学学术论文,不久,又成功地解决了困扰数学家们一百多年的“数学水妖”问题,并因此获得了著名的“鲍廷奖金”。
索菲·科瓦列夫斯卡娅一生获得了很多荣誉,为数学的发展做出了巨大贡献,但她从没有自满过。不幸的是,她在一次旅途中染上了风寒,由于没能及时休息,以致卧床不起,不久便与世长辞,终年只有41岁。
数学家的故事4
多布林随身携带着他的研究论文和即将完成的定理上了前线,驻守马其诺防线。在战争最初的几个月中,上司特许他利用一切空闲时间继续数学研究。1940年夏,德军粉碎了法军的抵抗,多布林所在的步兵团也面临着灭顶之灾。当其他士兵纷纷后撤时,多布林自愿与两名战友留下,抵抗即将到来的德军。6月21日,当德军马上就要占领阵地时,多布林开枪自杀,宁死不当俘虏,年仅25岁。他弟弟克劳德回忆道:“幸运的是,多布林在德军攻占阵地之前,焚烧了身上所有的研究论文,以免落入德军之手。他不能容忍德国人剽窃他的思想。”
战后,多布林的名字很快便被人们遗忘了。然而在他英勇捐躯半个世纪后,法国科学院的一位官员偶然发现多布林早在1940年2月,就依据一种可追溯到路易十四时期的密藏规则,将自己的研究成果悉心保存了起来。他用一个信封把自己演绎数学理论的手稿密封,藏在了科学院的地下室中。按照密藏规则,该信封必须经过作者本人许可方能拆封,万一作者本人辞世,就必须在自 收藏 之日起100年后方能开启。这样,多布林的论文手稿要到2040年才能公之于众。但在法国科学院院士和世界各国数学家多年的游说下,其弟克劳德终于在2000年夏天,同意打破这一陈规。
于是,多布林在阿登省作战时所写下的数学手稿,就此重见天日。这确立了这位年轻士兵作为现代数学界最重要的人物之一和当代概率理论的创始人的地位。这在法国知识界引起了一场轰动。法国科学院为此出了一期特刊,刊载了多布林手稿的全文,“以示对天才的敬意”。
据法国杰出的数学历史学家伯纳德·布鲁说,多布林的论文弥补了二战前的《数学分析》和日本人20世纪50年代在概率理论方面的进展所留下的空白。多布林的研究涉及到应用数学最重要的一个领域,他预见到那些易受无规律干扰的事物的运动规律,例如粒子在诸如水这样的流体中的运动等。
约尔教授是第一个见到多布林手稿的人。他说;“我相信多布林知道,他在这场战争中将在劫难逃。你会注意到,他尽可能少地留下书面的东西。他清楚地知道,他所从事的是那个时代最有前景的数学研究工作,但可惜来日无多,但他记下了自己所思索的尚未完全成形的数学方面的成果。”
数学家的故事5
庞加莱1854年4月出生于法国,他的童年极为不幸,医术精湛的父亲并不能带给他健康。他自幼就患有一种奇怪的运动神经系统疾病,写字绘画都很困难。在5岁时,他又患上了严重的白喉病,致使他的语言能力发展缓慢,视力也受到严重损害。所幸的是,他有一个有才华有教养的母亲,使他从小受到良好的 家庭教育 ,由此庞加莱的天资通过家庭教育和自我锻炼开始显露出来。上课时看不清老师的板书,无法记录,他就全神贯注地听讲,用心记在脑子里。下面的这则小故事就能充分体现这位传奇人物的学习特点:
1864年的秋天,在法国一所中学的一间教室里,当地一位小有名气的天文学家给学生们讲行星的运动过程。对天文学缺乏兴趣的学生们大都心不在焉,不是面无表情就是哈欠连天,这显然让吃力不讨好的老师有些恼火。这时,他再次发现后排的一个小个子男孩低着头始终没有注视过黑板,看起来在开小差,于是他大步流星走了过去。
“同学,你在干什么?怎么不看着黑板,难道你都听懂了吗?”老师很生气地问。“我习惯用耳朵听,而且我听懂了,谢谢!”小个子男生站起来恭敬地回答。“真的么?那请你讲给大家听听!”不怎么相信的老师有意刁难道。“行星的运行……”小个子男生把老师刚才讲的内容完整地复述了一遍。“天哪!你居然能过耳不忘,真是太了不起了!”老师瞠目结舌,觉得不可思议:“那你为什么不看黑板上的内容,这样理解起来更方便啊!”老师仍有些不解。
“老师,他眼睛严重近视,看不清黑板上的字。”旁边的同学赶忙解释道。“哦,是这样。看起来上帝是公平的,你的聚精会神已经弥补了视力上的缺陷,你已经拥有了一双最好的‘内在之眼’!”
这个拥有超常 记忆力 的少年就是后来的数学大师庞加莱。由于视力上的障碍,庞加莱听课只能靠听和记忆,这就意味着他要付出比常人更多的努力和艰辛,但他同时收获的是大脑出奇地发达,尤其是理解能力和记忆能力超众。他对事物的记忆具有迅速、准确、持久的特点,而且他思索问题时思想高度集中,特别是数学方面,他可以在头脑里完成复杂的运算和推理。那种高度集中的注意力,不论外界干扰有多大,都不能使他的思维中断,而这些特征正是一个数学家所必须具备的。那时候,经常有高年级的学生考他数学题,结果庞加莱几乎都是瞬间给出答案,反而考他的人却需要花很长时间来验证他给出的解答,因此,他获得了一个“数学魔怪”的绰号。
1873年,19岁的庞加莱参加了巴黎综合工科学校的入学考试,那是一所以刻板的考试而闻名世界的学校。这时的庞加莱的数学才能已崭露头角,考官们为了试探一下他的能力,有意把考试时间推延了45分钟,他们用这段时间专门为他精心设计了几道数学难题,这个貌不惊人的年轻人没有动笔,在脑袋里就轻松地完成了运算,当他报出答案时,时间之短暂,方法之巧妙,令主考老师们在瞠目结舌之余欣喜若狂。尽管庞加莱的绘画能力很差,在几何作图题上得了零分,但惜才的主考官们经过激烈讨论,最终打破惯例,破格给出了第一名的成绩录取了他。
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