内容简介
《灿烂群星:我心中的杰出科学家》集录了作者心中赞美的50多位科学家的生平和事迹。这些科学家的不平凡经历和科学献身精神令我们由衷敬佩并深受鼓舞。《灿烂群星:我心中的杰出科学家》把这些科学家分类为数学家、物理学家、计算机科学家和其他领域科学家,方便欣赏阅读。
精彩书摘
**篇数学家
1阿诺德,一个毕生追求“发现”乐趣的数学家
弗拉基米尔 阿诺德(Vladimir Igorevich Arnold,1937年6月12日一2010年6月3日)是公认的20世纪*伟大的数学家之一。这里虽然有个“之一”,但还有个“*”字,因此绝对不同凡响。
阿诺德出生在乌克兰敖德萨(Oddesa),当时乌克兰属于苏联,但再往前到公元9世纪则是基辅罗斯国。阿诺德的父亲叫伊戈尔(Igor V.Arnold,1900—1948),是个数学家,在阿诺德11岁时去世;母亲妮娜(Nina A.Isakovich,1909-1986)是个艺术历史学家。阿诺德祖辈几代人都是科学家和数学家,而他本人后来成为家族的第四代数学家。
阿诺德小时候,用他自己的话说,“我一直讨厌死记硬背。因此小学老师对我父母说,像我这样的低能儿永远掌握不了乘法表”。
**个引起阿诺德对数学感兴趣的是一位名叫伊万 莫罗兹金(Ivan V.Mo-rozkin)的老师。老师给小学生阿诺德一道算术题:两位女子从两个地方同时出发相向而行;她们走路快慢不一样,但正午12点在旅途上相遇了;之后,她们分别在下午4点和9点到达对方的出发地点;问她们是早上几点钟出发的?那时阿诺德没有学过代数,但他用自己的算术解法找到了答案。这道数学题的解决给他带来了“发现”的乐趣。
阿诺德13岁时,一位当工程师的叔叔跟他讲解微积分并用来解释一些物理现象,这大大激发了他对数学的兴趣。于是他开始自学父亲留给他的一些数学书籍,其中包括欧拉和埃尔米特的著作。
阿诺德中学毕业后进入了莫斯科国立罗蒙诺索夫大学(简称莫斯科国立大学)。在那里,他的指导老师是著名数学家安德烈 柯尔莫哥洛夫(Andrey N.Kolmogorov,1903—1987)。
1956年,柯尔莫哥洛夫证明了一条重要的数学定理:任意有限个变量的连续函数总可以约化为三个变量连续函数的叠加。半个多世纪之前,即1900年,大卫 希尔伯特(David Hilbert,1862—1943)在巴黎第二届国际数学家大会上做了题为《数学问题》的著名演讲,条列了他认为*重要的23个数学问题,其中第13问题说上面的约化表示不可能简单到只含有两个变量。在柯尔莫哥洛夫指导下,当年19岁的大三学生阿诺德,证明了这个要求是可以实现的,即任何有限个变量的连续函数都可以用有限数量的两个变量的连续函数的叠加来表示,否定了希尔伯特第13问题的猜想。这个漂亮的结果后来被称为“柯尔莫哥洛夫-阿诺德表示定理”。阿诺德因此于1958年荣获莫斯科数学学会颁发的青年数学家奖。
1959年,阿诺德从莫斯科国立大学数学力学系毕业,之后留校任教。在那里,他于1961年获莫斯科应用数学研究所授予博士候选人学位,论文题目是“On the Representation of Continuous Functions of Three Variables by the Superpositions of Continuous Functions of Two Variables”,就是上面提到的解决希尔伯特第13问题的工作总结及相关研究。1963年,他获莫斯科应用数学研究所授予正式博士学位,论文题目是“Small denominators and stability problemsin classical and celestial mechanics”。1965年,阿诺德在莫斯科国立大学晋升为教授。1986年,他转到了莫斯科Steklov数学研究所工作。从1993年开始,他在法国巴黎Dauphine大学兼职,通常春夏天在巴黎、秋冬天在莫斯科,至2005年为止。这期间,1999年他在巴黎遇到严重自行车事故,导致创伤性脑损伤。虽然他在几个星期后恢复了意识,但留下健忘症,在医院有一段时间甚至认不出自己的妻子。不过他后来恢复得很好。
2010年6月3日,他因急性胰腺炎在巴黎辞世,享年73岁。他的遗体被送回莫斯科,安葬在新圣女修道院。
阿诺德是苏联-俄罗斯数学学派承前启后的人物,他的学术贡献广泛、丰富而且深刻。
阿诺德在数学和物理多个领域做出了重要贡献,包括微分方程、动力系统、拓扑学、突变论、实数代数几何、辛几何、变分法、**力学、流体力学、磁流体动力学以及奇点理论,其中好几个方向都是开创性的,特别是在动力系统和辛几何方面。阿诺德对奇点理论的贡献丰富了突变理论并改变了这一领域的面貌和进程。他关于哈密顿辛同胚与拉格朗日截面不动点的猜想推动了后来的Heegaard Floer同调性理论发展。
阿诺德*出名的可能是他参与的动力系统理论中的KAM(Kolmogorov-Arnold-Moser)定理,其背景是太阳系稳定性这个历史悠久的三体问题。研究起源于柯尔莫哥洛夫留给阿诺德在读大学二年级学生们的一次相关课外作业。后来建立起来的定理刻画了可积哈密顿系统受微小扰动后其解的长期性态,被认为是牛顿力学在20世纪的一个重大进展。定理*先由柯尔莫哥洛夫在1954年国际数学家大会上的报告中提出,大意是非退化的可积哈密顿系统在保守的微小扰动作用下,虽然系统某些解的不变环面一般都会受到破坏,但仍会有相当多的环面被保存下来,即相空间中仍然保留有许多简单运动形态的相流。阿诺德把它推广到弱不可积系统,并通
目录
目录
丛书序
序言
**篇 数学家
1.阿诺德,一个毕生追求“发现”乐趣的数学家/3
2.布尔和他的逻辑代数,还有诗/16
3.卡特赖特——混沌数学理论从她笔下悄悄流出/26
4.切比雪夫,他带起了俄罗斯现代数学的发展/38
5.盖尔范德,他预见了一个尚未结束的故事/47
6.这位格林写出了自己人生的童话/55
7.格罗滕迪克,一个并不广为人知的名字/64
8.汉明,用非常规的方式去做非常规的事情/70
9.柯瓦列夫斯卡娅,一个有诗人灵魂的女数学家/78
10.拉德任斯卡娅,她是“20 世纪*有影响的数学家”之一/92
11.莱文森——混沌理论背后的影子数学家/105
12.罗宾逊:她的真正身份是一名数学家/112
13.沙可夫斯基——他为无穷多个函数周期排序/123
14.希尔尼科夫和他的分叉与混沌理论/131
15.你知道泰勒级数,但你了解泰勒吗?/136
16.维托里斯——*长寿的数学家/142
17.**位中国籍数学女博士——徐瑞云/150
第二篇 物理学家
18.约翰 巴丁——只有他,两次获诺贝尔物理学奖/157
19.吉布斯,他在艰难的攀登中自得其乐/167
20.科学巨匠亥姆霍兹/174
21.焦耳,一个没有学历和文凭的杰出物理学家/183
22.开尔文,一个说自己失败的成功科学家/193
23.洛伦茨的蝴蝶效应和混沌故事/205
24.罗伯特 梅和离散混沌故事/220
25.迈特纳,她从来也没有失去自己的个性和人性/233
26.没有*早,只有更早:罗卡德还有故事/241
27.卢瑟福,他把实验室变成诺贝尔奖摇篮/250
28.王明贞,清华大学**位物理学女教授/256
29.汤川秀树,为日本荣获**个诺贝尔奖/265
第三篇 计算机科学家
30.巾帼风华:弗朗西丝 艾伦/279
31.群芳谁不让天柔,笑杀码农敢并游/287
32.六朵绝密的玫瑰:世界**批计算机程序员/300
第四篇 其他领域科学家
33.小县城走出了**批留美少年/309
34.商博良的埃及石碑古文字故事/328
35.DNA 影子女士罗莎琳德 富兰克林/338
36.高尔基和拉蒙–卡哈尔,一对“冤家”同台领诺贝尔奖/347
37.郭守敬,一个仕途坦荡的科学家/362
38.从哥尼斯堡七桥问题谈起/370
39.莫尔斯,一个画家的电报传奇/385
40.普莱斯和他的定律及模型/397
41.拉姆齐——思考者永远年轻/407
42.希望理查森能够知道,他生前的梦想成真了/414
43.司马贺之问:学习还是创造?/424
44.天空没有留下翅膀的痕迹,但童诗白已经飞过/438
45.博物学家威尔逊——他用一生去讲蚂蚁的故事/448
46.章名涛,水木清华一滴露/459
《天元数学文化丛书》已出版书目/464
试读
**篇数学家
1阿诺德,一个毕生追求“发现”乐趣的数学家
弗拉基米尔 阿诺德(Vladimir Igorevich Arnold,1937年6月12日一2010年6月3日)是公认的20世纪*伟大的数学家之一。这里虽然有个“之一”,但还有个“*”字,因此绝对不同凡响。
阿诺德出生在乌克兰敖德萨(Oddesa),当时乌克兰属于苏联,但再往前到公元9世纪则是基辅罗斯国。阿诺德的父亲叫伊戈尔(Igor V.Arnold,1900—1948),是个数学家,在阿诺德11岁时去世;母亲妮娜(Nina A.Isakovich,1909-1986)是个艺术历史学家。阿诺德祖辈几代人都是科学家和数学家,而他本人后来成为家族的第四代数学家。
阿诺德小时候,用他自己的话说,“我一直讨厌死记硬背。因此小学老师对我父母说,像我这样的低能儿永远掌握不了乘法表”。
**个引起阿诺德对数学感兴趣的是一位名叫伊万 莫罗兹金(Ivan V.Mo-rozkin)的老师。老师给小学生阿诺德一道算术题:两位女子从两个地方同时出发相向而行;她们走路快慢不一样,但正午12点在旅途上相遇了;之后,她们分别在下午4点和9点到达对方的出发地点;问她们是早上几点钟出发的?那时阿诺德没有学过代数,但他用自己的算术解法找到了答案。这道数学题的解决给他带来了“发现”的乐趣。
阿诺德13岁时,一位当工程师的叔叔跟他讲解微积分并用来解释一些物理现象,这大大激发了他对数学的兴趣。于是他开始自学父亲留给他的一些数学书籍,其中包括欧拉和埃尔米特的著作。
阿诺德中学毕业后进入了莫斯科国立罗蒙诺索夫大学(简称莫斯科国立大学)。在那里,他的指导老师是著名数学家安德烈 柯尔莫哥洛夫(Andrey N.Kolmogorov,1903—1987)。
1956年,柯尔莫哥洛夫证明了一条重要的数学定理:任意有限个变量的连续函数总可以约化为三个变量连续函数的叠加。半个多世纪之前,即1900年,大卫 希尔伯特(David Hilbert,1862—1943)在巴黎第二届国际数学家大会上做了题为《数学问题》的著名演讲,条列了他认为*重要的23个数学问题,其中第13问题说上面的约化表示不可能简单到只含有两个变量。在柯尔莫哥洛夫指导下,当年19岁的大三学生阿诺德,证明了这个要求是可以实现的,即任何有限个变量的连续函数都可以用有限数量的两个变量的连续函数的叠加来表示,否定了希尔伯特第13问题的猜想。这个漂亮的结果后来被称为“柯尔莫哥洛夫-阿诺德表示定理”。阿诺德因此于1958年荣获莫斯科数学学会颁发的青年数学家奖。
1959年,阿诺德从莫斯科国立大学数学力学系毕业,之后留校任教。在那里,他于1961年获莫斯科应用数学研究所授予博士候选人学位,论文题目是“On the Representation of Continuous Functions of Three Variables by the Superpositions of Continuous Functions of Two Variables”,就是上面提到的解决希尔伯特第13问题的工作总结及相关研究。1963年,他获莫斯科应用数学研究所授予正式博士学位,论文题目是“Small denominators and stability problemsin classical and celestial mechanics”。1965年,阿诺德在莫斯科国立大学晋升为教授。1986年,他转到了莫斯科Steklov数学研究所工作。从1993年开始,他在法国巴黎Dauphine大学兼职,通常春夏天在巴黎、秋冬天在莫斯科,至2005年为止。这期间,1999年他在巴黎遇到严重自行车事故,导致创伤性脑损伤。虽然他在几个星期后恢复了意识,但留下健忘症,在医院有一段时间甚至认不出自己的妻子。不过他后来恢复得很好。
2010年6月3日,他因急性胰腺炎在巴黎辞世,享年73岁。他的遗体被送回莫斯科,安葬在新圣女修道院。
阿诺德是苏联-俄罗斯数学学派承前启后的人物,他的学术贡献广泛、丰富而且深刻。
阿诺德在数学和物理多个领域做出了重要贡献,包括微分方程、动力系统、拓扑学、突变论、实数代数几何、辛几何、变分法、**力学、流体力学、磁流体动力学以及奇点理论,其中好几个方向都是开创性的,特别是在动力系统和辛几何方面。阿诺德对奇点理论的贡献丰富了突变理论并改变了这一领域的面貌和进程。他关于哈密顿辛同胚与拉格朗日截面不动点的猜想推动了后来的Heegaard Floer同调性理论发展。
阿诺德*出名的可能是他参与的动力系统理论中的KAM(Kolmogorov-Arnold-Moser)定理,其背景是太阳系稳定性这个历史悠久的三体问题。研究起源于柯尔莫哥洛夫留给阿诺德在读大学二年级学生们的一次相关课外作业。后来建立起来的定理刻画了可积哈密顿系统受微小扰动后其解的长期性态,被认为是牛顿力学在20世纪的一个重大进展。定理*先由柯尔莫哥洛夫在1954年国际数学家大会上的报告中提出,大意是非退化的可积哈密顿系统在保守的微小扰动作用下,虽然系统某些解的不变环面一般都会受到破坏,但仍会有相当多的环面被保存下来,即相空间中仍然保留有许多简单运动形态的相流。阿诺德把它推广到弱不可积系统,并通