懂围棋的人都知道,围棋选手的最高境界就是会下“上帝之手”。这不是一种特定的棋法,而是一种高明如神的技巧。在下棋的过程中,如果能领悟并迈出这一步,无论场上形势如何恶劣,都足以翻天覆地。曾经

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在围棋界闹得沸沸扬扬的阿尔法狗,在大神之手面前根本不值一提。

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但是魔手出现的概率实在是太小了,几乎可以忽略不计,或许在几亿场比赛中只有一次,可能会出现。而在我们的人类历史上,曾经出现过这样一只“上帝之手”,它的出现改变了数学乃至整个人类科学的发展。别说是普通人了,就连很多智力超群的科学家,在他面前也只能觉得自己是神仙的宠儿♂。

欧拉

欧拉于1707年4月15日生于瑞士巴塞尔,1784年卒于俄罗斯圣彼得堡。在70多年的人生历程中,欧拉创造了一个又一个的奇迹,让人类对数学有了新的认识。尤其是从我们从小所学的数学知识来看,至少有一半与欧拉有关。

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正因如此,欧拉至今仍被绝大多数人认为是无人能及的“数学之王”。.举个简单的例子,小时候我们都学过“高斯求和”的方程和相关的展开,也就是从一到百的相关计算。

这种方程一般都有定值。只要找到其中的规律,就可以很容易地理解问题并做出回答。但是欧拉创造出来的却不是这样的。他创造的函数、微分、欧拉线和欧拉定理,大部分只是听说而已。

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其中就连比较熟悉的功能,其实也只是欧拉研究的表面而已。想象一下,我们高中时代很多答不上来的问题,不过是欧拉闲暇时发明的“小玩意儿”。他们之间的差距,真是让人绝望。

其实在很小的时候,欧拉就已经展现出过人的天才和智慧。1716年,年仅9岁的欧拉独自读完了牛顿编着的《自然哲学的数学原理》。但是只要了解这部巨著的人都知道,本书一共三卷,从“物体的运动”到“宇宙的体系”,其复杂程度超乎常人想象.

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如果没有进行相关研究就阅读本书,很容易卷入其中,甚至模糊原有的认知。别说小孩子了,就算是大人,也很少有人会去挑战这样的科学杰作。可想而知,欧拉9岁就能读懂这部巨著,其智慧是何等的恐怖。更让人想不到的是,

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只是他天才人生的开始

学生时代

当同龄人还在为那个时代的知识发愁时,13岁的欧拉已经考入巴塞尔大学。在我们这个时代,仍然有很多十三、十四岁考上大学的天才少年。这对于天才来说,似乎并不难。但我们需要知道的是,时代的发展是不同的。

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现在人们能够接受的知识,都能得到一定程度的学习理解和学习帮助。但是在欧拉那个时代,我小时候的学习远没有现在这样系统。诚然,的每一位天才都值得人们尊敬,但是天才与天才还是有一定差距的,所以不要盲目比较。

作为瑞士大学校园里年龄最小的学生,欧拉自然会受到很多人的关注。在这一点上,其实每个国家都一样。只是我国大名鼎鼎的天才“方仲永”终于从大家的视线中消失了,而欧拉却在一次又一次的不断学习中冲向奇迹。

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在校期间,欧拉原本只主修哲学和法学,但对他来说,这两门课程太简单了。每次学习结束后,他还有很多空闲时间。无奈之下,欧拉只能专注于看似难懂的数学。为了防止数学不达预期,欧拉甚至多选了神学、外语等课程。

然而,让人没想到的是,无论是专业还是选修,都不是欧拉的毕业论文。短短两年时间,欧拉完成了六个专业的学习,并获得了博士学位。仅仅一年。当时,瑞士大学里很多人都在想,欧拉会选择哪个专业作为毕业论文。

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结果,欧拉交出了自己业余时间研究的物理学,震惊了瑞士高校的众多教授和同学。《新专业》、《放学后时光》、我们现在看到这个东西,只能觉得人与人之间没有类比。

创造数学

值得一提的是,,欧拉完成博士学业时年仅19岁。试想一下,今天的绝大多数学生可能在这个年龄刚刚进入大一。不仅如此,欧拉并不满足于简单地完成学业,他希望自己能成为一名大学物理教授。

遗憾的是,由于传统观念的影响,当时的巴塞尔大学并没有意识到欧拉的重要性。而是

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拒绝了欧拉递交的申请,理由是他们不是本专业的学生。也正是这个决定,让本该属于巴塞尔大学的荣耀,最终贬低了俄罗斯圣彼得堡的皇家科学院。

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之后,欧拉开始参加各种科学竞赛,对相关科学问题进行深入研究。除了第一次在比赛中获得亚军,在接下来的十二年里,几乎所有比赛的冠军都是欧拉一个人承包的。值得一提的是,即便是在第一场比赛中,欧拉也只输给了久负盛名于科学界的“造船之父”皮埃尔·布尔歇

通过反复的比赛,欧拉在名声大噪的同时,也开始尝试创造出许多新奇的数学符号。像我们今天学习的pi的符号π,函数符号f(x),三角函数符号sin,cos,符号Σ等,都是欧拉创造的。

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不仅如此,欧拉在创造这一系列数学符号的同时,还成功建立了数学与物理的联系。小时候我们都知道数学和物理是两门不同的学科,但是真正对数学有深刻理解的人就会知道。数学绝对是一切科学的基础,没有数学的存在,科学根本无法发展。

举个简单的例子,物理好的人不一定数学好,但是数学好的人物理一定不会差。两者更像是一种从属关系。从某种意义上说,欧拉能取得如此大的成就,主要是因为他对数学的理解太深了,所以在学习其他学科的时候,他的知识远比别人有优势。

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贡献

年轻的时候,我参加了各种比赛来证明自己。这就像是武侠小说中的新人,初入武林,身怀绝技,挑战武林各门派。人到中年,自然是轮到自己开学了1748年,欧拉的《无穷分析引论》正式出现在人类的视野中,让人类对分析、分析、变量和常数等问题有了新的认识。

其实就人类数学史而言,18世纪绝对是一个分水岭,而欧拉是整个18世纪最闪耀的科学家。简单来说,就像高中生和大学生在回答同一个函数题,高中有限的知识往往需要花很多思考才能回答,但对于大学生来说,这种题是最简单的数据计算。

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资料显示,,欧拉一生共撰写著作和论文886篇,其中数学占58%,物理学和力学占28%,天文学占11%,其他相关社会科学占3%。为此,俄罗斯圣彼得堡科学院甚至耗时47年,才终于完成他的作品。

没想到,这其实不是欧拉的全部作品。1771年,欧拉的住所在圣彼得堡的大火中被波及,导致所有相关研究被烧毁。虽然欧拉通过自己的回忆补充了一些学问,但还是有很多学问烟消云散了。对此我们只能感慨,可能是被神明挡住了,故意不让某个人太过震撼。

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欧拉公式

既然提到了欧拉,自然就少不了这个宇宙第一公式的欧拉公式。这个公式的表达式是e^(ix)=(cosx+isinx),除了cosx和sinx,e是自然对数的底,i是虚数单位。

很多人看到这段关系的时候,大概不知道它想表达什么,证明什么,具体是什么意思。事实上,正是这个看似简单的公式,将数学中的许多常数联系在一起。更可怕的是,几乎可以在其他所有相关的数学研究中找到这个公式的存在

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举个简单的例子,我们现在可以计算几千到几万之间的加减法,但是有多少人关心过1+1=2这件事?如果没有1+1=2作为依据,那么成千上万的加减法就是空中楼阁,根本经不起任何推敲。至此,欧拉的公式在所有的科学发展中都可以说是“1+1=2”。

我们都听过中国数学家陈景润成功证明1+2=3的故事,但是很多不懂数学的人不知道这个证明的意义是什么以及他们为什么这样做证明。其实这主要跟皮亚诺公理

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有关。我们首先要假设我们从来没有出现在地球上,我们也不了解地球上所有相关的数学计算方法。在这个前提下,我们再来了解一下这件事情。

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欧拉公式其实就是一个类似的公理。唯一不同的是,欧拉公式是更深层次科学研究的基石,两者的量级不同。要知道,即使是在第三次工业革命之后,许多新技术的开发和研究也如雨后春笋般涌现,但仍未能脱离欧拉公式而独立存在。这进一步说明了欧拉公式的伟大和欧拉本人的智慧。

结语

我们很难想象人类历史上会有这样一位伟大的科学家,能够以一己之力推动整个人类社会的发展。即使在小说中,作者在描写一个天才般的人物时也会有所克制,但欧拉“开挂”的生活完全超出了常人的理解范围。

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另外,我们在看数学的时候,其实应该用包容的眼光来看待相关的问题。我们看不懂的计算,在数学家的眼里或许有着难以形容的魅力。正是因为这种计算和相关问题的提出和最终解决,人类社会才能真正进步。在这一点上,任何一位为数学的发展做出杰出贡献的人都值得我们致以崇高的敬意。