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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    她本是數學天才,為了上學卻只能假結婚

                    2017-11-15 10:49:00

                      “這是什么?”

                      當帕里比諾莊園主的小女兒在莊園里閑逛時,忽然發現墻紙上印著些奇怪的符號。好奇的大眼睛來回審視著這些符號,她開始了深思??原來莊園的女傭由于臨時急用,把莊園主年輕時學習的高等數學講義的紙頁當作糊墻紙來用,應該是奧斯特羅格拉茨基(俄國數學家、物理學家)所寫的微積分講義的一部分。

                      這位名叫索菲婭的11歲小女孩居然對上面奇怪的數學符號和公式產生了濃厚的興趣,她決定要弄懂這些符號??

                      這個場景發生在19世紀中葉的俄國,小女孩就是后來成為俄國數學家的索菲婭·柯瓦列夫斯卡婭。

                     

                      為了出國留學,她趕了個“假結婚”的時髦

                      據考證,柯瓦列夫斯卡婭是文藝復興之后世界上第一位數學女博士(德國格丁根大學)、第一位女院士(俄國圣彼得堡科學院)和第一位全職女教授(瑞典斯德哥爾摩大學)。這位擁有許多“第一”的科學女性,在偏微分方程、剛體旋轉理論和理論力學等方面有重要貢獻。

                      柯瓦列夫斯卡婭出生于一個貴族家庭,父親是一名退伍將軍。童年對她來說好像并不幸福,但從小在家庭教師和伯父的影響下,她在數學方面表現出了很強的天賦。自從看到墻紙上的符號后,柯瓦列夫斯卡婭就努力學習微積分。

                      柯瓦列夫斯卡婭14歲時,在讀鄰居尼古拉·基爾托夫教授寫的《物理學基礎》時竟然自己推出了三角函數公式?;鶢柾蟹蚪淌诘弥蠛苁求@奇,勸說她父親應好好培養這個小“帕斯卡”(法國數學家),并建議她的父親送她去大學學習數學。然而,當時俄國婦女還沒有接受高等教育的權利,連門捷列夫等一批學者也曾呼吁改變這種狀況,但保守勢力仍然相當強大??峦吡蟹蛩箍▼I只能在帕里比諾莊園繼續自學。

                      當時,俄國很多年輕人為出國留學流行“假結婚”。1868年9月,柯瓦列夫斯卡婭與一位古生物系畢業生弗拉基米爾·柯瓦列夫斯基舉行了“婚禮”。之后,他們又在圣彼得堡大學旁聽。正是這一段如饑似渴的學習,柯瓦列夫斯卡婭最終決定了今后攻讀的方向——數學。

                      雖然心儀的大學不招收女學生,但幸好,總有人識貨

                      1869年4月,柯瓦列夫斯卡婭和“丈夫”離開了俄國,在德國海德堡大學以旁聽生的身份學習,旁聽了許多著名學者的授課,如亥姆霍茲(德國物理學家、數學家)、基爾霍夫(德國物理學家)等。后來,柯瓦列夫斯卡婭通過魏爾斯特拉斯(德國數學家)的學生的介紹,產生了到柏林大學直接向魏爾斯特拉斯學習的愿望。在柏林,她遇到了終身的恩師——開明的數學家、教育家、被譽為現代分析數學之父的魏爾斯特拉斯。

                      起初,這位知名學者并不十分看好她,出了一堆難題作為測試。沒想到幾天后柯瓦列夫斯卡婭就交回了答案,解法清晰簡潔并富于獨創性,尤其是與橢圓函數有關的一些問題,表現出了極高的數學素養和天賦。盡管當時柏林大學也不能接收女學生,魏爾斯特拉斯還是被如此執著、正直而且優秀的女學生所說服,開始了他們之間長達4年的家庭教學。每天,魏爾斯特拉斯回到自己家后將在學校講的內容再為柯瓦列夫斯卡婭講解一遍。這期間柯瓦列夫斯卡婭不僅完成了所有大學課程,而且還寫了3篇堪稱重量級的數學論文。

                      值得說明的是,正是由于魏爾斯特拉斯對數學教育的熱愛、孜孜不倦與不計名利,他被他的學生稱為“我們所有人的老師”,有很多學生得到過他的指導。他最終培養出包括柯瓦列夫斯卡婭在內的一大批知名數學家。

                      破解“數學水妖”

                      1874年,也是由于魏爾斯特拉斯的大力推薦與幫助,柯瓦列夫斯卡婭繞過了可能對婦女有偏見的面試和答辯環節,憑借出色的論文取得了格丁根大學的博士學位。這使她成為近代世界第一位女博士。

                      后來,柯瓦列夫斯卡婭回到俄國,與假丈夫正式結婚。不過,她未能爭取到大學教職。她一次又一次努力爭取,不僅為自己也為婦女權利而斗爭。直到1884年,她才應邀去瑞典斯德哥爾摩大學任教,后又被任命為數學終身教授。

                      1888年,柯瓦列夫斯卡婭突破性地解決了困擾學界100多年的“數學水妖”——剛體繞定點轉動的問題,獲得法國科學院的“鮑廷獎”。其論文被學術委員會一致認為超出了預期的水平,因此獎金也從3000法郎提高到5000法郎。她的獲獎轟動了整個歐洲科學界,柯瓦列夫斯卡婭的導師魏爾斯特拉斯也欣慰地稱,這是他晚年最大的快樂之一。正因為這項研究,自拉格朗日(法國數學家)之后一個多世紀的僵局被打破,開辟了數學分析方法應用于力學研究的新方向。

                      她的貢獻,說了你也聽不懂

                      她的靈魂,兼具“詩”與“數”之美

                      1889年,柯瓦列夫斯卡婭當選圣彼得堡科學院(俄羅斯科學院的前身)通訊院士。1891年,正當她的事業如日中天時,不幸因患肺炎在斯德哥爾摩英年早逝。

                      柯瓦列夫斯卡婭一生只發表過10篇數學論文,但涉及數學物理的許多方面。其中有兩項重要的貢獻:一是偏微分方程中現在被稱為柯西-柯瓦列夫斯卡婭定理的證明;二是關于剛體繞定點旋轉問題的相關工作,這個問題對于天體角運動和陀螺儀等研究具有重大意義。

                      此外,柯瓦列夫斯卡婭還是爭取婦女解放的先驅、社會活動家和作家。她創作了一系列劇本、小說、詩歌和隨筆,其中很多都是生前未曾發表的。較著名的作品是自傳體小說《童年的回憶》、話劇《為幸福而戰》和中篇小說《女虛無主義者》。

                      在柯瓦列夫斯卡婭看來,文學與數學并不矛盾。在一封給朋友的信中,她這樣寫道:“我理解你對我同時在數學和文學方面進行工作感到驚奇。許多從來沒有機會更多地探索數學的人們把數學混同于算術,并且認為這是一門干澀、枯燥的科學。但是實際上并非如此??每當我對純粹抽象的思維感到厭倦時,我就開始觀察生活,轉向具體的、活潑生動的生活。反之,當生活變得乏味時,我又轉向數學?!?/font>

                      她還曾用導師魏爾斯特拉斯的話說出她的心聲,并被后世作為她的名言廣為流傳:“沒有詩人的靈魂就不可能成為數學家?!?/font>

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