欧拉智改羊圈的故事

欧拉智改羊圈的故事,第1张

欧拉智改羊圈的故事 如果欧拉在世之前已经有了数学菲尔兹奖,那么理想情况下,欧拉可以拿几次奖?

首先来看一下菲尔兹奖的大致情况。

菲尔兹奖是数学界的诺贝尔奖,其授予条件极为苛刻。

首先你必须要做出真正有效的数学工作,这一点大部分著名的数学家都可以做到。

其次,菲尔兹奖很稀缺,从1936年首届颁奖开始,一直到2018年为止,这个世界上仅有60位数学家获得此殊荣,因为菲尔兹奖不像诺贝尔奖是每年一次,而是四年一次。

更恐怖的是,菲尔兹奖只授予在颁奖当年元旦之前未满四十周岁的数学家,这一要求基本上就阻挡了很多后来才取得重大成就的数学家了。

所以得到菲尔兹奖,你必须首先成果大,还要年轻,最后更需要运气。

中国本土目前还没有诞生过一位菲尔兹奖获得者,有2位华裔数学家获得过菲尔兹奖,丘成桐和陶哲轩。

那么我们参考一下欧拉的生平,欧拉1707年出生在瑞士巴塞尔,也就是说要看欧拉在1747年以前的成果,其实还有很多更成熟的成果都诞生在这之后,只不过这个时候的欧拉 已经超过了菲尔兹奖的授予年龄了。

1734年,欧拉推广了老师约翰伯努利研究过的“最速降问题”,并给出这类问题的一般性解法,与拉格朗日共同建立了变分法,并提出变分法领域最基础的定理——E-L方程。

时年,欧拉27岁。

1735年,欧拉通过构造一个特殊函数,解决了数学界悬而未决一百多年的“巴塞尔问题”,这是一个难倒了牛顿和莱布尼茨的著名问题,从此欧拉名扬天下。

时年,欧拉28岁。

1736年,欧拉在考察了德国哥尼斯堡小城之后,给出了“七桥问题”不可解的证明,并且做了图论和拓扑学方面的先驱工作。

同年,欧拉在平面几何研究领域引入了内在坐标概念,开始了系统性几何曲面的研究。

时年,欧拉29岁。

1743年,欧拉在解决常微分方程时,用代换的方式给出了任意阶齐次常系数微分方程的古典解法,并且区分了通解和特解的概念,用欧拉的方法可以对很多高阶微分方程进行降阶处理,从而简化了求解过程,这是微分方程研究历史上一次重大突破。

时年,欧拉36岁。

也就是说从历史上可考的欧拉具体得出成果的年龄看,我认为以上几项研究都是配的上当时世界的菲尔兹奖的。

也就是说,从欧拉27岁开始,他会在31岁,35岁,39岁连得4次菲尔兹奖,直到他超过40岁为止。

这毫无疑问是极为骇人的得奖情况,当今世界还没有人获得2次菲尔兹奖。

12次最少,看他心情。

我们一年级的语文教材里有著名的张衡数星星的故事,他数了几百颗,就数着数着数成了天文学家,这个故事激励了多少孩子们啊,(朱八八小时候也被激励着数过几十颗,最后都是数着数着就睡着了,无一次例外。

现在的孩子们数星星容易多了,天上现在一共也见不到几颗)可惜不但数星星是假的,就连被印在教材上影响了几代中国人的张衡地动仪也是西北货,只能当摆设。

国外的孩子欧拉也有一个数星星的故事至今还在流传。

七岁那年,欧拉进了瑞士巴塞尔的神学学校。

一天,老师讲到:“天上的星星是上帝亲手一颗一颗地安上去的。

”小欧拉也想数星星了,不过他想让老师去数:“天上这么多星星,到底有多少颗呢?”老师不想数,直接回答不知道。

小欧拉不依不饶地追问:“既然是上帝造的,上帝为什么也不知道星星的数目呢?”老师很生气,后果很严重,他立刻就被学校开除了。

其实这个故事真正要告诉我们的是,古往今来,那些小欧拉的老师,小明的老师,都比较笨罢了,而老师眼中的熊孩纸,很可能是伟大的天才。

虽然开除在家,小欧拉没闲着,他把牛顿的《自然哲学的数学原理》看完了,那年他9岁。

然后就开始自学《代数学》,这本书连他的几位老师都没读过。

这时他还不满10岁。

在家放羊的日子里,小欧拉的爸爸决定扩建羊圈,多养羊致富,他量出了一块长40米,宽15米的长方形地,正打算动工的时候,发现材料只够围100米的篱笆。

怎么办?小欧拉的方法做到了一举两得,既节省了材料,又扩大了面积。

这个智改羊圈的故事一下子让欧拉名扬五里八乡,最重要的是,传到了一个大数学家约翰.伯努利的耳朵里。

如果你们家里有几岁的孩子,可以回去考考他这个问题,如果他也能领悟到周长一定时,正方形面积最大,甚至知道圆形面积最大,恭喜你,你们家也可能要出一个大数学家。

伯努利家族是数学家的名门望族,家族盛产数学家,同时又都是基督徒,所以被称为数学界的”神圣支派”。

约翰.伯努利不但是牛逼的数学家,还是著名的伯乐。

伯乐出马,千里马没跑。

约翰.伯努利马上就意识到了小欧拉惊人的数学才华,推荐他进入名校巴塞尔大学,小欧拉那年才13岁, 是这所大学,也是整个瑞士大学校园里年龄最小的学生。

更让人惊掉眼珠的是,小学霸还同时修六个专业(哲学、法学、数学、神学、希伯来语、希腊语)。

即便如此,对学霸而言,这些课业还是太轻松了,欧拉只用了2年多就宣告本科毕业,又花了一年拿到硕士学位,他硕士毕业时16岁,博士毕业才19岁,博士毕业论文是一片篇物理论文,内容是研究声音的传播。

1727年,欧拉20岁了,他参加了法国科学院主办的有奖征文竞赛,当年的问题是找出船上的桅杆的最优放置方法。

结果他得了第二名,第一名是后来被誉为“舰船建造学之父”的皮埃尔·布格。

这个奖在整个十八世纪可是全欧洲最引人注目的奖项。

学神欧拉从小都是碾压别人的,啥时候被别人碾压过啊?这个第二名让他心里有多不服啊。

欧拉很生气,后果很严重。

接下来几年都是见证奇迹的时刻,他包揽了12次该奖项的冠军,然后才罢手,终于放过了这个竞赛。

在随后的岁月中,这个数星星的孩子迸发的灿烂光芒将要照亮整个十八世纪的数学天空。

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