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挪威天才數(shù)學(xué)家阿貝爾

來源:趣味數(shù)學(xué) 2008-03-21 11:10:02

1978年夏天的一個黃昏,我在挪威首都奧斯陸(Oslo)的皇家公園散步。從公園的“阿貝爾丘”可以看到底下不遠(yuǎn)的熱鬧街市的一角,天還沒有黑,可是五顏六色的霓虹燈已亮。

天剛下一場雨,半邊天是黑沉沉,另外一邊卻是清澈明凈。一條彩虹出現(xiàn)在黑云的一邊,紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的顏色在黑灰的天空的背景襯托下顯得非常的漂亮。

我走向園里挪威著名雕塑家古斯達(dá)夫·維克朗(Gustav Vige-land 18691943)的著名作品——阿貝爾紀(jì)念像?纯催@個藝術(shù)家遺留下來的藝術(shù)巨構(gòu)。

阿貝爾是19世紀(jì)挪威出現(xiàn)的最偉大數(shù)學(xué)家,一生在貧窮的環(huán)境掙扎,他在生之日希望能有一個固定的職業(yè)使他能安定生活和做研究,并且希望能和他喜愛的一個女郎結(jié)婚。可是命運(yùn)像是要和他作對,他所期望的東西全落空,最后肺病奪去了他的生命,死時才26歲!

維克朗是一個木匠的兒子,年青時也曾經(jīng)在貧窮困苦的環(huán)境中學(xué)習(xí)藝術(shù)。當(dāng)后來成名了,知道阿貝爾的故事非常感人,于是要為這個悲慘的天才立像,在1908年整個鑄成。維克朗在奧斯陸城北的Frogner公園留下的“生命之樹”的雕塑,使奧斯陸在世界上以這公園聞名,吸引了許多旅客。

我看看天邊的彩虹,顏色已漸漸消淡,太陽是快下去了。難道說世界美麗的東西就像彩虹是不能長久留下來嗎?我躺在草地上,看那高大的銅像及它上面的藍(lán)空;叵氚⒇悹柕囊簧,我像聽到他在傾述他的悲慘的身世,像是控訴這人世間對他的冷漠!

窮人孩子多奇志

阿貝爾(NHAbel)生在一個大家庭里,家里有七個兄弟姊妹,父親是挪威芬杜(Findo)小鄉(xiāng)村的窮牧師。阿貝爾在家里排行第二,小時和哥哥由他父親教導(dǎo)識字,小學(xué)教育基本上是由父親教,因?yàn)樗麄儧]有錢像其他人請家庭教師來教。

13歲時他和哥哥被送到克里斯汀尼亞(Christinia,后來就是挪威的奧斯陸)市的天主教學(xué)校讀書。這是一間古老的學(xué)校,一些官員把孩子送到這里讀書,而且有一些獎學(xué)金給無法交學(xué)費(fèi)的人,阿貝爾也得到一點(diǎn)獎學(xué)金。

在阿貝爾進(jìn)入學(xué)校時這學(xué)校已降低水準(zhǔn),因?yàn)檫@里剛成立一所新大學(xué),大部份好的教師和有經(jīng)驗(yàn)的教師轉(zhuǎn)到大學(xué)去教書了,學(xué)校只剩下水準(zhǔn)較差和新的教師。在最初的一二年他們兄弟的成績還算不錯,而且獲得書獎。可是后來教師枯燥的教學(xué)方式,高壓的手法,使得他們兄弟的成績下降了,哥哥更糟是神經(jīng)衰弱起來,最后不能讀書要送回家去,以后惡化起來一生不能做事。

1817年發(fā)生的一件事情,可說是阿貝爾一生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。教數(shù)學(xué)的教師是一個好酒如命但又粗暴的家伙,對于成績不好的學(xué)生常譏笑嘲諷,而且常體罰,有一個學(xué)生被嚴(yán)重打傷,最后病倒而死去。在許多人向?qū)W校當(dāng)局抗議下,這教師被解職,而由一個比阿貝爾大七歲的非常年青的教師洪波義(Bernt Michael Holm- boe)代替。

洪波義學(xué)過一些純數(shù)學(xué),而且曾當(dāng)過挪威著名天文學(xué)家漢斯丁教授(Chrisoffer Hansteen)的助教。對中學(xué)數(shù)學(xué)課他是駕輕就熟,他和以前的教師不一樣,采用較新穎不死板的方法教書:他采取讓學(xué)生發(fā)揮獨(dú)立的工作能力的教學(xué)方法,并且給一些適合他們的數(shù)學(xué)問題鼓勵他們?nèi)ソ鉀Q。

阿貝爾很喜歡這個新來的教師,他發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)并不像以前那樣枯燥無味,而且很高興他能解決一些同學(xué)不能解決的問題。第一學(xué)年末,洪波義在學(xué)生的報告書上對阿貝爾的批評是:“一個優(yōu)秀的數(shù)學(xué)天才”。

阿貝爾對數(shù)學(xué)的熱忱越來越高,洪波義鼓勵他,給他一些特別問題,而且借給他看他在大學(xué)時學(xué)習(xí)的課本。洪波義后來回憶道:“從這時開始阿貝爾沉迷進(jìn)數(shù)學(xué),他以驚人的熱忱和速率向這門科學(xué)進(jìn)軍。在短期間他學(xué)了大部分的初級數(shù)學(xué),在他的要求下,我私人教授他高等數(shù)學(xué)。過了不久他自己讀法國數(shù)學(xué)家泊松(Poisson)的作品,念德國數(shù)學(xué)家高斯(Gauss)的書,特別是拉格朗日的書。他已經(jīng)開始研究幾門數(shù)學(xué)分支。”

對一個16歲的孩子,小說和詩歌再不吸引他的興趣了,他到圖書館只找純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的書來看:牛頓的書,天文學(xué)的書,達(dá)朗貝爾(dAlembert)的力學(xué)的書,他把自己研究的一些東西記在一本大簿子里。這時他發(fā)現(xiàn)歐拉對二項(xiàng)式定理只證明有理數(shù)指數(shù)的情形,于是他給了對一般情形都成立的證明。

在學(xué)校他和同學(xué)相處很好,他并不因?yàn)榻處煂λ姆Q贊而恃才傲物。由于他身體不太好,臉色蒼白衣服破舊像長期工作的裁縫,同學(xué)給他的外號是:“裁縫阿貝爾”。

敢于著手解難題

在他中學(xué)的最后一年,他開始考慮當(dāng)時出名的數(shù)學(xué)難題——五次方程的一般解問題。

求一元四次方程的根的公式是16世紀(jì)的熱門問題,這被意大利的數(shù)學(xué)家Ferro,Tartaglia,CardenoFerrari解決了。

可是以后的幾百年數(shù)學(xué)家們摸索找尋一元五次或者更高次方程的根的一般公式。條件是:用加、減、乘、除和開幾次方的代數(shù)運(yùn)算及方程的系數(shù)來表示這公式。但沒有人能成功。

阿貝爾考慮不久,他覺得他得到了答案,可是教師洪波義看不懂,也不知道有什么地方錯誤,拿去大學(xué)找他的教授看,挪威也沒有人能了解他的東西。當(dāng)時北歐只有丹麥的數(shù)學(xué)水平較高,于是漢斯丁教授把他的手稿寄給丹麥著名的數(shù)學(xué)家達(dá)根(Degen),希望能由丹麥科學(xué)院出版。

達(dá)根教授也看不出阿貝爾論證有什么錯誤的地方,可是由他的經(jīng)驗(yàn)他知道以前的一些大數(shù)學(xué)家對這問題都解決不出,這問題不會這么簡單的解決出來。他要求阿貝爾用一些實(shí)際的例子來說明他的方法。在給漢斯丁教授的回信,他說就算阿貝爾的結(jié)果最后證明是錯的,但也顯示出他是一個有數(shù)學(xué)才能的人,他建議:“把注意力放在一門對于分析和力學(xué)會有大影響的數(shù)學(xué),我建議研究橢圓積分

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