大数学家欧拉
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18世纪数学的核心是以微积分为主的数学分析,这一世纪的中心人物是欧拉.牛顿、莱
布尼茨创造了微积分,而欧拉则使这一数学领域充满了光辉灿烂的景色.拉普拉斯(P.S.Laplace)的话道出了当时的状况:“读读欧拉,读读欧拉(指其著作),他是我们大家的
老师.”这一评价甚至在今天也不过分.
欧拉于1707年4月15日诞生于瑞士巴塞尔.小时由父亲任启蒙教师,12岁入当地中学,16岁毕业后遵从父愿,入巴塞尔大学神学系学习.在神学课程之余,他被约翰·贝努利(JohannBernoulli)的数学讲座深深吸引了,在贝努利兄弟的影响下,数学逐渐挤走了神学,占
据了他的学习日程表,而且贝努利也开始对他刮目相看,热情地指点他.欧拉回忆约翰·贝努
利时曾深情地说,贝努利让他每星期六下午到晚上自由地去他的住处,他让欧拉每解决一个
问题,欧拉就能很顺利地解决10个问题.的确,在贝努利兄弟的指导下,欧拉已经具备了优秀数学家的素质,并开始从事数学研究.18岁时他就发表了数学论文.
1726年,年仅19岁的欧拉由于在船的立桅方面的研究论文而获得巴黎科学院的奖金,从而在欧洲数学界崭露头角.这一年他正好大学毕业.在瑞士,年轻的欧拉未能获得自己所谋求
的职位,恰巧这时约翰·贝努利在俄国彼得堡科学院任教授的儿子尼古拉·贝努利(Nicolaus Bernoulli)和丹尼尔·贝努利(Daniel Bernoulli)来信说,俄国欢迎欧拉.1727年5月17日欧拉来到彼得堡科学院任丹尼尔·贝努利的副手,1731年被任命为副教授,1733年他接替丹尼尔·贝
努利担任彼得堡科学院的数学教授.他为俄国的数学发展、科学进步做了大量的工作,他的
许多成果出现在彼得堡科学院的刊物上,帮助俄国政府解决了大量的物理学、工程学方面的
难题.过度的案头工作使得这位数学大师得了眼病,不幸于1735年右眼失明,这一年他还只有28岁.
1741年,欧拉应腓特烈大帝之邀担任柏林科学院物理数学研究所所长.除此之外,他还
在宫廷为公主们讲授数学、物理、天文、哲学乃至宗教方面课程.讲述的内容曾以《给一位
德国公主的信》,(Letters to a German Princess)发表,是一部风趣、文笔优雅的科普作品.他
为普鲁士研究了保险、河运等方面的一系列问题.
1766年,俄国沙皇诚挚的邀请终于使欧拉又回到了彼得堡科学院.实际上,他时刻也没
忘记俄国.在1741—1766年的25年时间里,身在柏林的欧拉,却仍为彼得堡科学院写了上
百篇论文,时刻关注着俄国的事务.的确,俄国、彼得堡科学院是他的第二故乡,是他施展
聪明才智的地方.俄国人民也深深地热爱他,以致于俄国数学史家差不多总是将欧拉当作俄
国数学家、俄国数学的创始人和彼得堡数学学派的奠基人.
回到俄国后不久,严寒的气候对欧拉微弱的视力如雪上加霜,很快左眼视力衰退,最后
于1766年底双目失明.这对于一位以案头工作为主的数学家的打击可想而知.此时他已59岁,年近花甲.然而,在他生命的最后17年,尽管双目失明,在全盲中他的成果却丝毫不减往年.1771年,圣彼得堡突起大火,殃及他的住宅,双目失明而又身染疾病的欧拉被围困在
大火中.虽然一位工人冒着生命危险将这位大师从大火中抢救了出来,然而他的书库、大量
研究成果却全部化为灰烬.
沉重的打击,并没有使天性乐观的欧拉屈服,而是更加勤奋的工作.他以惊人的毅力与
黑暗作斗争,以超常的记忆力和心算从事数学研究.人们发现,对不少有才能的数学家在纸
上做起来也很困难的数学证明与计算,他却能心算出来!
在数学史上,欧拉与阿基米德、牛顿、高斯一起被称为四位最伟大的数学家.而欧拉又
是数学史上成果最多、数学著作最多的数学家.研究的数学领域遍历微积分、微分方程、解
析几何与微分几何、数论、级数与变分法,他还是卓越的理论物理学家,通过将数学应用到
整个物理学领域,创立了分析力学及刚体力学学科.他写了数学分析、解析几何与微分几何、
代数、变分法、力学方面的许多课本,并且在百余年的时间里被用作标准教材.除课本外,从20岁开始,他以每年约800页左右的速度发表高质量的研究性论文,论文所获得的奖金成了他的生活收入主要来源.双目失明后,他还写了好几本书和400余篇研究论文.欧拉全集达厚厚的74卷.
今天,我们几乎可以在数学的任何分支中看到欧拉的名字:初等几何中的欧拉线,立体几何中的欧拉定理,解析几何中的欧拉变换,方程中的欧拉解法,微积分中的欧拉积分,数论中的欧拉函数,微分方程中的欧拉方程,级数论中的欧拉常数,以及欧拉线、众多的欧拉方程、欧拉公式……,令人目不暇接.
然而,欧拉并不像牛顿、莱布尼茨那样终身一人.大量的数学、科学创造并未牺牲他所有的天伦之乐.他是一位称职的丈夫,13个孩子喜爱的父亲.与妻子一同安排家务,给孩子们做科学游戏,一起念诵《圣经》,在黄昏的林荫道上留下了幸福家庭的串串脚印.欧拉爱好思考哲学问题,曾数次与启蒙思想家伏尔泰(F.M.A.Voltaire)切磋,甚至欣赏伏尔泰对他的哲学观点的尖锐批评.可见其生性是多么豁达乐观.1783年9月18日傍晚,为庆祝计算气球上升定律的成功,他请朋友们吃饭,席间他兴致勃勃地讲述了计算要领,然后喝茶、逗孙子玩,突然疾病发作,烟斗落地,口中喃喃:“我死了.”于是“他停止了计算,也停止了生命”.