有人說,數(shù)學(xué)是最無用的學(xué)科,因?yàn)槲覀兤胀ㄈ嗽谏钪?,根本用不到那些高深的?shù)學(xué)理論,會(huì)個(gè)加減乘除,能應(yīng)付出門買菜,就足矣。 有人則說,數(shù)學(xué)是最有用的學(xué)科,沒有數(shù)學(xué)作為基石,現(xiàn)代科學(xué)就不可能取得如今的成績,人類可能還生活在“古代”…… 說起來,這也算是數(shù)學(xué)獨(dú)有的一種魅力了。 在數(shù)學(xué)屆,還有一位“奇人”更有魅力,他就是“數(shù)學(xué)之王”歐拉,堪稱所有學(xué)生噩夢般的存在。 這究竟是怎么回事? 歐拉公式e^(ix)=(cos x+isin x),對(duì)于這個(gè)數(shù)學(xué)公式,學(xué)過數(shù)學(xué)的朋友應(yīng)該都不陌生,這簡直就是每個(gè)學(xué)生的噩夢。 這就是大名鼎鼎的歐拉公式。 自從學(xué)過歐拉公式,可以說,幾乎每次考試,大題一般都要用它壓軸,有些數(shù)學(xué)底子好的學(xué)生,勉強(qiáng)能做一做,數(shù)學(xué)底子的不好的學(xué)生,甚至連題目講得是什么都看不懂。 就是這么夸張…… 但是,在整個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域和物理學(xué)領(lǐng)域里,歐拉公式存在的意義卻遠(yuǎn)比我們認(rèn)知里,更加強(qiáng)大。 在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,歐拉公式的存在,能直接將復(fù)數(shù)表示為指數(shù)形式,這樣一來,原本極為復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算,瞬間就能得到簡化,同時(shí)它還揭示了三角函數(shù)和復(fù)指數(shù)函數(shù)之間的關(guān)系,在傅里葉分析中,也同樣有著不可替代的作用。 你可以理解為,歐拉公式就相當(dāng)于一座橋梁,有了橋梁,我們就能很快過河。 在物理學(xué)領(lǐng)域,歐拉公式同樣也被廣泛應(yīng)用在了,分析、描述物理系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),最典型的就是我們常用它來表示電磁波的相位。 當(dāng)然了,除了這些以外,歐拉公式還有許多其它應(yīng)用,大川就不多做贅述了。 “數(shù)學(xué)之王”歐拉對(duì)于一般的數(shù)學(xué)家而言,可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)類似歐拉公式的強(qiáng)大公式,一輩子就心滿意足了。 但歐拉公式在歐拉的世界里,只是一個(gè)很小的成就…… 歐拉的全名叫做萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler),出生于1707年的瑞士。 當(dāng)時(shí)數(shù)學(xué)已經(jīng)在歐洲國家流行起來,從小歐拉就癡迷于數(shù)學(xué)這門學(xué)問,而他同樣也表現(xiàn)出了驚人的學(xué)習(xí)天賦。 歐拉的學(xué)習(xí)天賦有多驚人,說起來你可能都不敢相信。 年僅9歲的時(shí)候,歐拉就已經(jīng)把牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》看完了。 在他13歲的時(shí)候,則成功考入巴塞爾大學(xué),成了整個(gè)歐洲年齡最小的大學(xué)生。 不過,在大學(xué),歐拉主修的并非數(shù)學(xué),而是哲學(xué)和法律,因?yàn)樗菚r(shí)候?qū)@兩門學(xué)問產(chǎn)生了點(diǎn)興趣。 但是,在大學(xué)期間,僅僅哲學(xué)和法律,卻滿足不了他學(xué)習(xí)的欲望。 索性,他又利用業(yè)余時(shí)間,順便修了數(shù)學(xué)、神學(xué)、希伯來語、希臘語,并把物理學(xué)、建筑學(xué)、音樂,當(dāng)作興趣來稍微培養(yǎng)了下。 2年后,歐拉順利從多個(gè)不同專業(yè)畢業(yè),為了能夠汲取更多高深的知識(shí),他則繼續(xù)深造,考取了碩士,并在碩士讀了1年后,考取了博士學(xué)位。 這樣的經(jīng)歷,已經(jīng)夠讓人瞠目結(jié)舌,但對(duì)歐拉來說,這還僅僅是走出新手村…… 19歲,歐拉就成了圣彼得堡皇家科學(xué)院的物理系教授。 后來蘇聯(lián)能成功崛起,離不開歐拉擔(dān)任物理教授期間,對(duì)整個(gè)莫斯科學(xué)派的重要貢獻(xiàn),當(dāng)然,這都是后話了。 27歲的時(shí)候,歐拉則受制于現(xiàn)有數(shù)學(xué)符號(hào)的束縛,感覺無法伸展手腳,無奈自己動(dòng)手發(fā)明出了改變整個(gè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的新符號(hào),包括π、f(x)、sin、cos、tg、Σ等。 這些如今被廣泛應(yīng)用在函數(shù)等方面的符號(hào),都是出自歐拉之手。 不過,似乎是天妒英才。 28歲,歐拉突發(fā)高燒,差點(diǎn)一命嗚呼。 好在最后命保住了,但他的右眼卻因?yàn)楦邿木壒?,視力?yán)重惡化,最后直接失明。 59歲時(shí),更是連左眼也失明了,當(dāng)然,這也是后話…… 雖然右眼失明了,但歐拉卻不肯停下研究的腳步。 30歲,歐拉直接創(chuàng)造出了大名鼎鼎的歐拉公式,讓他一度成了整個(gè)歐洲的數(shù)學(xué)大咖。 關(guān)于這個(gè)公式,大川前面已經(jīng)詳細(xì)介紹過,這里就不重提了。 縱觀歐拉的一生,似乎他就是上天派下來為人類科學(xué)事業(yè)做貢獻(xiàn)的神。 他的一生,足足寫出了886本書籍和論文,這些書籍和論文對(duì)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、建筑學(xué)、工程學(xué)、天文學(xué)、彈道學(xué)等,都具有極為重要的意義。 如果能找出一位科學(xué)家與之一較高下,大概也只有愛因斯坦了…… 只可惜,他們沒能出生在同一個(gè)時(shí)代。 |
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