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數(shù)學(xué)家的故事:有點(diǎn)粗心的柯西

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2018-08-18 22:57:53

智能內(nèi)容

  柯西(1789—1857)是法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、天文學(xué)家。

  柯西1789年8月21日出生于巴黎。父親是一位精通古典文學(xué)的律師,與當(dāng)時(shí)法國的大數(shù)學(xué)家拉格朗日與拉普拉斯交往密切。柯西少年時(shí)代的數(shù)學(xué)才華頗受這兩位數(shù)學(xué)家的贊賞,并預(yù)言柯西日后必成大器。

  在法國革命中輾轉(zhuǎn)的數(shù)學(xué)家

  1830年法國爆發(fā)了推翻波旁王朝的革命,法王查理第十倉皇逃走,奧爾良公爵路易·菲力浦繼任法王。當(dāng)時(shí)規(guī)定在法國擔(dān)任公職必須宣誓對(duì)新法王效忠,由于柯西屬于擁護(hù)波旁王朝的正統(tǒng)派,他拒絕宣誓效忠,并自行離開法國。他先到瑞士,后于1832~1833年任意大利都靈大學(xué)數(shù)學(xué)物理教授,并參加當(dāng)?shù)乜茖W(xué)院的學(xué)術(shù)活動(dòng)。那時(shí)他研究了復(fù)變函數(shù)的級(jí)數(shù)展開和微分方程(強(qiáng)級(jí)數(shù)法),并為此作出重要貢獻(xiàn)。

  1833~1838年柯西先在布拉格、后在戈?duì)柶潛?dān)任波旁王朝“王儲(chǔ)”波爾多公爵的教師,最后被授予“男爵”封號(hào)。在此期間,他的研究工作進(jìn)行得較少。

  1838年柯西回到巴黎。由于他沒有宣誓對(duì)法王效忠,只能參加科學(xué)院的學(xué)術(shù)活動(dòng),不能擔(dān)任教學(xué)工作。他在創(chuàng)辦不久的法國科學(xué)院報(bào)告“和他自己編寫的期刊分析及數(shù)學(xué)物理習(xí)題”上發(fā)表了關(guān)于復(fù)變函數(shù)、天體力學(xué)、彈性力學(xué)等方面的大批重要論文。

  1848年法國又爆發(fā)了革命,路易·菲力浦倒臺(tái),重新建立了共和國,廢除了公職人員對(duì)法王效忠的宣誓。柯西于1848年擔(dān)任了巴黎大學(xué)數(shù)理天文學(xué)教授,重新進(jìn)行他在法國高等學(xué)校中斷了18年的教學(xué)工作。

  1852年拿破侖第三發(fā)動(dòng)政變,法國從共和國變成了帝國,恢復(fù)了公職人員對(duì)新政權(quán)的效忠宣誓,柯西立即向巴黎大學(xué)辭職。后來拿破侖第三特準(zhǔn)免除他和物理學(xué)家阿拉果的忠誠宣誓。于是柯西得以繼續(xù)進(jìn)行所擔(dān)任的教學(xué)工作,直到1857年他在巴黎近郊逝世時(shí)為止。柯西直到逝世前仍不斷參加學(xué)術(shù)活動(dòng),不斷發(fā)表科學(xué)論文。

  1857年5月23日,他突然去世,享年68歲,他因?yàn)闊岵∪ナ溃R終前,他還與巴黎大主教在說話,他說的最后一句話是:“人總是要死的,但是,他們的功績(jī)永存。”

  柯西的成就

  柯西是一位著名的多產(chǎn)數(shù)學(xué)家,他的全集從1882年開始出版到1974年才出齊最后一卷,總計(jì)28卷。他的主要貢獻(xiàn)如下;

  單復(fù)變函數(shù)

  柯西最重要和最有首創(chuàng)性的工作是關(guān)于單復(fù)變函數(shù)論的。18世紀(jì)的數(shù)學(xué)家們采用過上、下限是虛數(shù)的定積分。但沒有給出明確的定義。柯西首先闡明了有關(guān)概念,并且用這種積分來研究多種多樣的問題,如實(shí)定積分的計(jì)算,級(jí)數(shù)與無窮乘積的展開,用含參變量的積分表示微分方程的解等等。

  分析基礎(chǔ)

  柯西在綜合工科學(xué)校所授分析課程及有關(guān)教材給數(shù)學(xué)界造成了極大的影響。自從牛頓和萊布尼茨發(fā)明微積分(即無窮小分析,簡(jiǎn)稱分析)以來,這門學(xué)科的理論基礎(chǔ)是模糊的。為了進(jìn)一步發(fā)展,必須建立嚴(yán)格的理論。柯西為此首先成功地建立了極限論。

  其他雖然柯西主要研究分析,但在數(shù)學(xué)中各領(lǐng)域都有貢獻(xiàn)。關(guān)于用到數(shù)學(xué)的其他學(xué)科,他在天文和光學(xué)方面的成果是次要的,可是他卻是數(shù)理彈性理論的奠基人之一。

  除以上所述外,他在數(shù)學(xué)中其他貢獻(xiàn)如下:

  1.分析方面:在一階偏微分方程論中行進(jìn)丁特征線的基本概念;認(rèn)識(shí)到傅立葉變換在解微分方程中的作用等等。

  2.幾何方面:開創(chuàng)了積分幾何,得到了把平面凸曲線的長(zhǎng)用它在平面直線上一些正交投影表示出來的公式。

  3.代數(shù)方面:首先證明了階數(shù)超過了的矩陣有特征值;與比內(nèi)同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩行列式相乘的公式,首先明確提出置換群概念,并得到群論中的一些非平凡的結(jié)果;獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了所謂“代數(shù)要領(lǐng)”,即格拉斯曼的外代數(shù)原理。

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