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數學家帕斯卡:人是一棵有思想的蘆葦
2019-10-13 08:22:40 來源: 科技日報
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        説起帕斯卡,或許你並不熟悉。但説到壓強的單位——帕,你是否有了些印象呢?

        帕斯卡可以説是“帕之父”——他提出了關于液體壓力的一個定律,被後人稱為帕斯卡定律;他設計制造了世界上第一架數字計算器、第一個水銀氣壓計;他在帕斯卡定律的基礎上發明了注射器,並創造了水壓機;他建立的直覺主義原則對于後來一些哲學家,如盧梭和伯格森等都有影響……

        帕斯卡生于法國奧弗涅,從小就智力高人一等,12歲時就愛上數學。他父親是一位受人尊敬的數學家,在其精心教育下,帕斯卡很小時就精通歐幾裏得幾何,他自己獨立地發現出歐幾裏得的前32條定理,而且順序也完全正確;12歲獨自發現了 “三角形的內角和等于180度”後,開始師從父親學習數學;16歲就參加巴黎數學家和物理學家小組(法國科學院的前身);17歲時寫成數學水平很高的《圓錐截線論》一文,這是他研究德扎爾格關于綜合射影幾何的經典工作的結果。笛卡兒堅決不相信16歲的孩子能夠寫出來這樣的書,帕斯卡反過來也不承認笛卡兒的解析幾何的價值。

        1642年,剛滿19歲的帕斯卡設計制造了世界上第一架機械式計算裝置——使用齒輪進行加減運算的計算機。原只是想幫助他父親計算稅收用,這是他為了減輕父親計算中的負擔,動腦筋想出來的,卻因此而聞名于當時,它成為後來的計算機的雛形。在加法機研制成功之後,帕斯卡認為,人的某些思維過程與機械過程沒有差別,因此可以設想用機械模擬人的思維活動。

        1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父親的一場病,使他同一種更加深奧的宗教信仰方式有所接觸,對他以後的生活影響很大。帕斯卡和數學家費馬通信,他們一起解決某一個上流社會的賭徒兼業余哲學家送來的一個問題,他弄不清楚他賭擲三個骰子出現某種組合時為什麼老是輸錢。在他們解決這個問題的過程中,奠定了近代概率論的基礎。在他短暫的一生中作出了許多貢獻,以在數學及物理學中的貢獻最大。

        1646年,帕斯卡為了檢驗意大利物理學家伽利略和托裏拆利的理論,制作了水銀氣壓計,在能俯視巴黎的克萊蒙費朗的山頂上反復地進行了大氣壓的實驗,為流體動力學和流體靜力學的研究鋪平了道路。實驗中他為了改進托裏拆利的氣壓計,他在帕斯卡定律的基礎上發明了注射器,並創造了水壓機。他關于真空問題的研究和著作,更加提高了他的聲望。他從小就體質虛弱,又因過度勞累而使疾病纏身。然而正是他在病休的1651至1654年間,緊張地進行科學工作,寫成了關于液體平衡、空氣的重量和密度及算術三角形等多篇論文,後一篇論文成為概率論的基礎。在1655至1659年間還寫了許多宗教著作。晚年,有人建議他把關于旋輪線的研究結果發表出來,于是他又沉浸于科學興趣之中,但從1659年2月起,病情加重,使他不能正常工作,而安于虔誠的宗教生活。最後,在巨大的病痛中逝世。

        帕斯卡留給了人們極為寶貴的精神財富。在他撰寫的哲學名著《思想錄》 裏,帕斯卡留給世人一句名言:“人只不過是一根蘆葦, 是自然界最脆弱的東西,但他是一根有思想的蘆葦。” 科學界銘記著帕斯卡的功績,國際單位制規定“壓強”單位為“帕斯卡”,是因為他率先提出了描述液體壓強性質的“帕斯卡定律”。計算機領域更不會忘記帕斯卡的貢獻,1971年面世的PASCAL語言,也是為了紀念這位先驅,使帕斯卡的英名長留在電腦時代裏。帕斯卡在數學方面的貢獻也很傑出。1639年,他在一篇出色的數學論文《論圓錐曲線》,提出了一條定理,後人把它叫做帕斯卡定理。他還提出了有名的帕斯卡三角形,闡明了代數中二項式展開的係數規律。(田怡)

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【糾錯】 責任編輯: 劉丫
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