Historias de matemáticos famosos

Su nació en septiembre de 1902 en un pueblo de montaña en el condado de Pingyang, Zhejiang. Aunque su familia era pobre, sus padres vivían frugalmente y tuvieron que trabajar duro para apoyar su educación. Cuando estaba en la escuela secundaria, no le interesaban las matemáticas. Piensa que las matemáticas son demasiado simples y que puede entenderlas tan pronto como las aprende. Era mensurable que una clase posterior de matemáticas influyó en su vida.

Eso fue cuando Su estaba en su tercer año de escuela secundaria y estudiaba en la escuela secundaria número 60 en la provincia de Zhejiang. El profesor Yang enseña matemáticas. Acaba de regresar de estudiar en el extranjero, en Tokio. En la primera clase, el profesor Yang no enseñaba matemáticas, sino que contaba historias. Dijo: "En el mundo de hoy, los débiles se aprovechan de los fuertes. Las grandes potencias del mundo dependen de sus barcos y cañones para obtener ganancias, y todos quieren invadir y dividir a China. El peligro de la subyugación nacional y el genocidio de China es inminente. Debe revitalizar la ciencia, desarrollar la industria y salvar a la nación. "Cada hombre es responsable del ascenso y caída del mundo". "Cada estudiante aquí tiene una responsabilidad". desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas. La última frase de esta lección es: "Para salvar el país y sobrevivir, es necesario revitalizar la ciencia. Las matemáticas son las precursoras de la ciencia. Para desarrollar la ciencia, debemos aprender bien las matemáticas, no sé cuántos". lecciones que Su ha aprendido en su vida, pero esta lección siempre será No la olvidaré.

La clase del profesor Yang lo conmovió profundamente e inyectó nuevos estimulantes en su alma. La lectura no es sólo para deshacerse de las dificultades personales, sino para salvar al pueblo que sufre en China; la lectura no es sólo para encontrar una salida para los individuos, sino para buscar una nueva vida para la nación china. Esa noche, Su dio vueltas y vueltas y permaneció despierto toda la noche. Bajo la influencia del profesor Yang, el interés de Su pasó de la literatura a las matemáticas, y a partir de entonces estableció el lema de "leer sin olvidar salvar el país, leer sin olvidar salvar el país". Fascinado por las matemáticas, Su sólo sabía leer, pensar, resolver problemas y calcular, sin importar si era el calor abrasador del invierno o una noche helada y nevada. Resolvió decenas de miles de problemas matemáticos en cuatro años. Ahora la Escuela Secundaria N° 1 de Wenzhou (que era la Escuela Secundaria N° 10 Provincial en ese momento) todavía tiene un cuaderno de ejercicios de geometría escrito por Su, que está escrito con un pincel y tiene una mano de obra fina. Cuando se graduó de la escuela secundaria, las puntuaciones de Su en todas las materias estaban por encima de los 90 puntos.

A la edad de 17 años, Su fue a Japón a estudiar y fue admitido en la Escuela Técnica de Tokio con el primer lugar, donde estudió con entusiasmo. La creencia de ganar la gloria para el país llevó a Su a ingresar al campo de la investigación matemática a una edad temprana. Al mismo tiempo, escribió más de 30 artículos, logró logros destacados en geometría diferencial y obtuvo un doctorado en ciencias en 1931. Sue fue profesora en el Departamento de Matemáticas de la Universidad Imperial de Japón antes de recibir su doctorado. Justo cuando una universidad japonesa se preparaba para contratarlo como profesor asociado con un salario alto, Su decidió regresar a China y enseñar donde lo criaron sus antepasados. Después de que el profesor de la Universidad de Zhejiang regresó a Jiangsu, su vida se volvió muy difícil. Ante las dificultades, la respuesta de Su fue: "El sufrimiento no es nada. ¡Estoy dispuesto porque he elegido el camino correcto, que es un camino patriótico y brillante!"

Esta es una generación anterior de matemáticos.

Epitafio de un matemático

Algunos matemáticos se dedicaron a las matemáticas durante su vida y, después de su muerte, grabaron símbolos que representaban los logros de su vida en sus lápidas.

El antiguo erudito griego Arquímedes murió a manos de los soldados enemigos romanos que atacaron Sicilia (antes de morir, dijo: "No rompas mi círculo"), y la gente lo grabó en su lápida. Después de tallar la figura de una bola dentro del cilindro, descubrió que el volumen y la superficie de la bola son dos tercios del volumen y la superficie del cilindro circunscrito. Después de que el matemático alemán Gauss descubriera las reglas de los heptágonos regulares, abandonó su intención original de estudiar literatura y se dedicó a las matemáticas, e incluso hizo grandes contribuciones a las matemáticas. Incluso en su testamento sugirió construir una lápida con un prisma de 17 lados como base.

Rudolf, un matemático alemán del siglo XVI, pasó toda su vida calculando pi con 35 decimales, lo que más tarde se denominó número de Rudolf. Después de su muerte, otra persona grabó este número en su lápida. El matemático suizo Jacques Bernoulli estudió las espirales (conocidas como el hilo de la vida) durante su vida. Después de su muerte, se grabó una espiral logarítmica en su lápida, y la inscripción también decía: "Aunque he cambiado, soy el mismo de antes". Este es un juego de palabras que no solo describe la naturaleza de la espiral, sino también. Simboliza su amor por las matemáticas.

Zu Chongzhi (429-500 d.C.) era un nativo del condado de Laiyuan, provincia de Hebei, durante las dinastías del Sur y del Norte.

Leyó muchos libros sobre astronomía y matemáticas desde que era niño, estudió mucho y practicó mucho, lo que finalmente lo convirtió en un destacado matemático y astrónomo en la antigua China.

El logro más destacado de Zu Chongzhi en matemáticas es el cálculo de pi. Antes de las dinastías Qin y Han, la gente usaba "el diámetro de tres semanas en una semana" como proporción pi, que se llamaba "Gubi". Más tarde, se descubrió que el error de Gubi era demasiado grande. Pi debería ser "el diámetro de un círculo es mayor que el diámetro de tres semanas". Sin embargo, hay opiniones divergentes sobre cuánto queda. No fue hasta el período de los Tres Reinos que Liu Hui propuso un método científico para calcular pi: el "corte de círculos", que aproximaba la circunferencia de un círculo utilizando la circunferencia inscrita en un polígono regular. Liu Hui calculó el círculo inscrito en el polígono de 96 lados y obtuvo π=3,14, y señaló que cuantos más lados inscritos en el polígono regular, más preciso será el valor de π obtenido. Zu Chongzhi se dedicó a la investigación y a repetidos cálculos basados ​​en los logros de sus predecesores. Se encontró que π estaba entre 3,1415926 y 3,1415927, lo que da una aproximación de π en forma fraccionaria como tasa de reducción y tasa de densidad, donde seis decimales son 3,141929 y el denominador del numerador es 65438. No hay forma de comprobarlo ahora. Si intentara encontrarlo según el método "secante" de Liu Hui, tendría que calcular 16.384 polígonos inscritos en el círculo. ¡Cuánto tiempo y trabajo requiere esto! Se puede observar que su perseverancia y sabiduría en la investigación académica son admirables. Han pasado más de mil años desde que los matemáticos extranjeros obtuvieron el mismo resultado en la tasa de confidencialidad calculada por Zu Chongzhi. Para conmemorar la destacada contribución de Zu Chongzhi, algunos matemáticos extranjeros sugirieron llamar a π = "tasa zu".

Zu Chongzhi expuso las obras famosas de la época e insistió en buscar la verdad a partir de los hechos. Comparó y analizó una gran cantidad de datos sobre sus propios cálculos, descubrió graves errores en calendarios pasados ​​y se atrevió a mejorarlos. A la edad de 33 años, compiló con éxito el "Calendario Da Ming" y abrió una nueva era en la historia de los calendarios.

Zu Chongzhi y su hijo Zu Xuan (también un famoso matemático chino) utilizaron un ingenioso método para resolver el cálculo del volumen de la esfera. Adoptaron en aquel momento un principio: "Si el potencial de potencia es el mismo, los productos no deben ser diferentes". Es decir, dos sólidos situados entre dos planos paralelos son cortados por cualquier plano paralelo a estos dos planos. Si las áreas de dos secciones transversales son siempre iguales, entonces los volúmenes de los dos sólidos son iguales. Este principio se basa en los siguientes puntos. Sin embargo, fue descubierto por Karl Marx más de 1.000 años después que su antepasado. Para conmemorar la gran contribución del abuelo y el hijo al descubrir este principio, todos también lo llaman el "principio ancestral".

La historia del matemático Gauss

Gauss (Gauss 1777~1855) nació en Braunschweig, en el centro-norte de Alemania. Su abuelo era granjero, su padre era albañil, su madre era hija de un albañil y también tenía un hermano muy inteligente, el tío Gauss, que cuidó muy bien de Gauss y ocasionalmente le dio alguna orientación, y su padre podía Dice que es un "gran jefe" que cree que sólo la fuerza puede generar dinero y que aprender este tipo de trabajo no sirve de nada a los pobres.

Gauss mostró un gran talento desde el principio y podía señalar errores en los libros de su padre a la edad de tres años. Cuando tenía siete años, ingresé a una escuela primaria y estudié en un aula en ruinas. Los profesores tratan mal a los estudiantes y muchas veces piensan que enseñar en zonas remotas es un talento. Cuando Gauss tenía diez años, su maestro tomó el famoso examen "del uno al cien" y finalmente descubrió el talento de Gauss. Sabía que su capacidad no era suficiente para enseñar a Gauss, por lo que compró un libro de matemáticas profundas en Hamburgo y se lo mostró a Gauss. Al mismo tiempo, Gauss conoció a Bartels, un profesor asistente que era casi diez años mayor que él. La habilidad de Bartels era mucho mayor que la de su maestro. Más tarde, se convirtió en profesor universitario y enseñó a Gauss matemáticas más y más profundas.

El profesor y su asistente fueron a visitar al padre de Gauss y le pidieron que le permitiera recibir educación superior. Pero el padre de Gauss creía que su hijo debería ser yesero como él y no tenía dinero para que Gauss continuara sus estudios. La conclusión final es: encontrar personas ricas y poderosas que le apoyen, aunque no sé dónde buscar. Después de esta visita, Gauss dejó de tejer todas las noches y hablaba de matemáticas con Bartel todos los días, pero Bartle pronto no tuvo nada que enseñarle a Gauss.

En 1788, a pesar de la oposición de su padre, Gauss ingresó en una institución de educación superior.

Después de que el profesor de matemáticas vio la tarea de Gauss y le dijo que no tomara más clases de matemáticas, su latín rápidamente superó la clase.

En 1791, Gauss finalmente encontró un mecenas, el duque Brunswick de Brunswick, y prometió hacer todo lo posible para ayudarlo. El padre de Gauss no tenía motivos para oponerse. Al año siguiente, Gauss ingresó en la Academia de Braunschweig. Este año Gauss cumplió quince años. Allí, Gauss comenzó a estudiar matemáticas avanzadas. Descubrió de forma independiente la forma general del teorema del binomio, la ley de reciprocidad cuadrática en teoría de números, el teorema de los números primos y la media geométrica aritmética.

En 1795 Gauss ingresó en la Universidad de Göttingen (G? Ttingen). Debido a que tenía un gran talento en lengua y matemáticas, durante un tiempo estuvo preocupado por especializarse en chino clásico o matemáticas en el futuro. En 1796, Gauss, de 17 años, obtuvo un resultado extremadamente importante en la historia de las matemáticas. Fue la teoría y el método de dibujar reglas y compases heptagonales regulares lo que lo llevó a emprender el camino de las matemáticas.

Los matemáticos de la época griega ya sabían cómo utilizar una regla para hacer un polígono positivo de 2m×3n×5p, donde m es un número entero positivo y n y p sólo pueden ser 0 o 1. Sin embargo, durante dos mil años, nadie conoció las reglas para dibujar heptágonos, nonágonos y decágonos regulares. Gauss demostró:

Si y sólo si N es una de las dos formas siguientes, se puede dibujar un polígono regular N con una regla:

1, n = 2k, k = 2 , 3 ,...

2, n = 2k × (el producto de varios primos de Fermat diferentes), k = 0, 1, 2,...

El primo de Fermat es en la forma de Fk = 22k de números primos. Por ejemplo, F0 = 3, F1 = 5, F2 = 17, F3 = 257, F4 = 65537 son todos números primos. Gauss ha estado utilizando el álgebra para resolver problemas geométricos durante más de 2.000 años. También la consideró la obra maestra de su vida y le pidió que tallara el heptágono regular en su lápida. Pero más tarde, su lápida no fue grabada con un heptágono, sino con una estrella de 17 puntas, porque el escultor responsable de la talla creía que el heptágono regular y el círculo eran demasiado similares, por lo que no todos podrían distinguirlos.

En 1799, Gauss presentó su tesis doctoral, demostrando un importante teorema del álgebra:

Cualquier polinomio tiene raíces (de números complejos). Este resultado se conoce como el "Teorema fundamental del álgebra".

De hecho, muchos matemáticos creen que la demostración de este resultado se ha dado antes que Gauss, pero ninguno de ellos es riguroso. Gauss señaló una por una las deficiencias de las pruebas anteriores y luego expuso sus propias opiniones. Durante su vida dio cuatro pruebas diferentes.

En 1801, cuando Gauss tenía veinticuatro años, publicó "Problemas de aritmética AE" escrito en latín. Originalmente eran ocho capítulos, pero por falta de dinero tuvo que imprimir siete.

A excepción del Teorema Fundamental del Álgebra del Capítulo 7, este libro trata sobre la teoría de números. Se puede decir que es el primer trabajo sistemático de teoría de números. Gauss introdujo por primera vez el concepto de "congruencia". Entre ellos también se encuentra el "teorema de igualdad cuadrática".

A los veinticuatro años, Gauss abandonó el estudio de las matemáticas puras y estudió astronomía durante varios años.

En aquel momento, la comunidad astronómica estaba preocupada por la enorme brecha entre Marte y Júpiter, creyendo que debería haber planetas sin descubrir entre Marte y Júpiter. En 1801, el astrónomo italiano Piazzi descubrió una nueva estrella entre Marte y Júpiter. Se llamó Cere. Ahora sabemos que era uno de los cinturones de asteroides de Marte y Júpiter, pero en su momento fue objeto de acalorados debates en la comunidad astronómica. Algunos dicen que es un planeta, otros dicen que es un cometa. Tendremos que seguir observando para saberlo, pero Piazzi sólo puede observar su órbita de 9 grados antes de desaparecer detrás del sol. Entonces no hay manera de conocer su órbita o determinar si es un planeta o un cometa.

Gauss se interesó por este problema en este momento, y decidió solucionar este elusivo problema de las trayectorias estelares. El propio Gauss creó un método para calcular las órbitas de los planetas utilizando sólo tres observaciones. Podía predecir las posiciones de los planetas con gran precisión. Efectivamente, Ceres apareció exactamente donde predijo Gauss. Este método -aunque no fue publicado en su momento- era el "método de mínimos cuadrados".

En 1802, predijo con precisión la posición del asteroide II Palas Atenea.

En ese momento, su reputación se extendió por todas partes y los honores llegaron. La Academia Rusa de Ciencias de San Petersburgo lo eligió académico. Orbus, el astrónomo que descubrió a Palas, le pidió que fuera director del Observatorio de Gotinga. No estuvo de acuerdo inmediatamente y no fue a Gotinga hasta 1807.

En 1809 escribió dos volúmenes de "Sobre el movimiento de los cuerpos celestes". El primer volumen contiene ecuaciones diferenciales, secciones de espinas circulares y órbitas elípticas. El volumen 2 muestra cómo estimar las órbitas de los planetas. La mayoría de las contribuciones de Gauss a la astronomía fueron antes de 1817, pero continuó observando hasta los setenta años. Mientras trabajaba en el observatorio, todavía encontró tiempo para realizar otras investigaciones. Para utilizar integrales para resolver la trayectoria de la fuerza diferencial del movimiento de los cuerpos celestes, consideró series infinitas y estudió la convergencia de las series. En 1812 estudió series hipergeométricas y escribió una monografía sobre los resultados de su investigación, que presentó a la Real Academia de Ciencias de Gotinga.

De 1820 a 1830, Gauss comenzó a realizar estudios geodésicos con el fin de trazar un mapa del ducado de Hannover (donde vivía Gauss). Escribió un libro sobre geodesia e inventó el heliógrafo con fines de geodesia. Para estudiar la superficie de la tierra, comenzó a estudiar las propiedades geométricas de algunas superficies.

En 1827, publicó "Problemas generales Circa supericies Curva", que cubría parte de la "geometría diferencial" que ahora se enseña en las universidades.

Entre 1830 y 1840, Gauss trabajó sobre el magnetismo con un joven físico, Withelm Weber, 27 años menor que él. Su cooperación fue ideal: Weber hizo experimentos, Gauss estudió teoría, Weber despertó el interés de Gauss por los problemas físicos y Gauss utilizó herramientas matemáticas para abordar problemas físicos, lo que influyó en el pensamiento y los métodos de trabajo de Weber.

En 1833, Gauss tendió un cable de ocho mil pies desde su observatorio a través de los tejados de muchas personas hasta el laboratorio de Weber. Utilizando una batería de voltios como fuente de energía, construyó el primer telégrafo del mundo.

En 1835, Gauss estableció un observatorio geomagnético en el observatorio y organizó la "Asociación Magnética" para publicar los resultados de la investigación, lo que condujo a la investigación y medición del geomagnetismo en muchas partes del mundo.

Gauss obtuvo una precisa teoría del geomagnetismo. Para obtener pruebas de los datos experimentales, su libro "La teoría del flujo geomagnético" no se publicó hasta 1839.

En 1840, él y Weber dibujaron el primer mapa del mundo del campo magnético de la Tierra y determinaron las posiciones del polo sur magnético y del polo norte magnético de la Tierra. En 1841, los científicos estadounidenses confirmaron la teoría de Gauss y descubrieron la ubicación exacta de los polos norte y sur magnéticos.

La actitud de Gauss hacia el trabajo es buscar la excelencia y es muy estricto con los resultados de su investigación. Él mismo dijo una vez: "Preferiría publicar menos, pero lo que publico son resultados maduros. Muchos matemáticos contemporáneos le pidieron que no se lo tomara demasiado en serio y escribiera los resultados y los publicara, lo cual es muy útil para el desarrollo de las matemáticas". . Un ejemplo famoso se refiere al desarrollo de la geometría no euclidiana. Hay tres fundadores de la geometría no euclidiana: Gauss, Robacher Uski (1793 ~ 1856) y Boei (1802 ~ 1860). Entre ellos, el padre de Bolyo fue compañero de clase en la Universidad de Gauss. Intentó demostrar el axioma de las paralelas. A pesar de las objeciones de su padre a que continuara con esta investigación aparentemente desesperada, el joven Bolyo se obsesionó con el axioma de las paralelas. Finalmente, se desarrolló la geometría no euclidiana y los resultados de la investigación se publicaron entre 1832 y 1833. El viejo Bolyo envió los resultados de su hijo a su antiguo compañero de clase Gauss. Inesperadamente, Gauss respondió:

Alabarlo significa elogiarme a mí mismo. No puedo alabarlo, porque alabarlo es alabarme a mí mismo.

Gauss había obtenido el mismo resultado décadas atrás, pero temió que el resultado no fuera aceptado por el mundo y no lo publicó.

El famoso matemático estadounidense E.T. Bell criticó una vez a Gauss en su libro "Mathematical Man":

Después de la muerte de Gauss, la gente supo que había previsto algunas matemáticas del siglo XIX y que había anticipado sus aparición antes de 1800.

Si pudiera revelar lo que sabe, es probable que las matemáticas se adelantaran medio siglo o más a su tiempo actual. Abel y Jacobi podrían empezar donde lo dejó Gauss, en lugar de dedicar sus mejores esfuerzos a descubrir lo que Gauss ya sabía al nacer. Los creadores de la geometría no euclidiana podrían aplicar su genio en otros ámbitos.

En la mañana del 23 de febrero de 1855, Gauss murió pacíficamente mientras dormía.