吳文俊
吳文俊(Wentsun WU),男,1919年5月12日生于上海,1940年畢業(yè)于交通大學(xué),1949年獲法國國家博士學(xué)位。世界著名數(shù)學(xué)家, 中國科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院系統(tǒng)科學(xué)研究所研究員、名譽所長,中國數(shù)學(xué)會名譽理事長。中國數(shù)學(xué)機械化研究的創(chuàng)始人之一,現(xiàn)任中國科學(xué)院系統(tǒng)科學(xué)研究所名譽所長、研究員,中國科學(xué)院院士,第三世界科學(xué)院院士;曾任中國數(shù)學(xué)會理事長(1985-1987),中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部主任(1992-1994),全國政協(xié)委員、常委(1979-1998)。
他在拓撲學(xué)、自動推理、機器證明、代數(shù)幾何、中國數(shù)學(xué)史、對策論等研究領(lǐng)域均有杰出的貢獻,在國內(nèi)外享有盛譽。他在拓撲學(xué)的示性類、示嵌類的研究方面取得一系列重要成果,是拓撲學(xué)中的奠基性工作并有許多重要應(yīng)用。他的“吳方法”在國際機器證明領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響,有廣泛重要的應(yīng)用價值。當前國際流行的主要符號計算軟件都實現(xiàn)了吳文俊教授的算法。
曾獲得首屆國家自然科學(xué)一等獎(1956)、中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎(1979)、第三世界科學(xué)院數(shù)學(xué)獎(1990)、陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎(1993)、首屆香港求是科技基金會杰出科學(xué)家獎(1994)、Herbrand自動推理杰出成就獎(1997)、首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎(2000)、第三屆邵逸夫數(shù)學(xué)獎(2006)。
吳文俊在數(shù)學(xué)上作出了許多重大的貢獻。
◆ 拓撲學(xué)方面,在示性類、示嵌類等領(lǐng)域獲得一系列成果,還得到了許多著名的公式,指出了這些理論和方法的廣泛應(yīng)用。他還在拓撲不變量、代數(shù)流形等問題上有創(chuàng)造性工作。1956年吳文俊因在拓撲學(xué)中的示性類和示嵌類方面的卓越成就獲中國自然科學(xué)獎一等獲。
◆ 數(shù)學(xué)機械化或機器證明方面,從初等幾何著手,在計算機上證明了一類高難度的定理,同時也發(fā)現(xiàn)了一些新定理,進一步探討了微分幾何的定理證明。提出了利用機器證明與發(fā)現(xiàn)幾何定理的新方法。這項工作為數(shù)學(xué)研究開辟了一個新的領(lǐng)域,將對數(shù)學(xué)的革命產(chǎn)生深遠的影響。1978年獲全國科學(xué)大會重大科技成果獎。
◆ 中國數(shù)學(xué)史方面,吳文俊認為中國古代數(shù)學(xué)的特點是:從實際問題出發(fā),經(jīng)過分析提高,再抽象出一般的原理、原則和方法,最終達到解決一大類問題的目的。他對中國古代數(shù)學(xué)在數(shù)論、代數(shù)、幾何等方面的成就也提出了精辟的見解。
歐拉
歐拉是數(shù)學(xué)史上著名的數(shù)學(xué)家,他在數(shù)論、幾何學(xué)、天文數(shù)學(xué)、微積分等好幾個數(shù)學(xué)的分支領(lǐng)域中都取得了出色的成就。不過,這個大數(shù)學(xué)家在孩提時代卻一點也不討老師的喜歡,他是一個被學(xué)校除了名的小學(xué)生。
事情是因為星星而引起的。 當時,小歐拉在一個教會學(xué)校里讀書。有一次,他向老師提問,天上有多少顆星星。老師是個神學(xué)的信徒,他不知道天上究竟有多少顆星,圣經(jīng)上也沒有回答過。其實,天上的星星數(shù)不清,是無限的。我們的肉眼可見的星星也有幾千顆。這個老師不懂裝懂,回答歐拉說:“天上有多少顆星星,這無關(guān)緊要,只要知道天上的星星是上帝鑲嵌上去的就夠了。” 歐拉感到很奇怪:“天那么大,那么高,地上沒有扶梯,上帝是怎么把星星一顆一顆鑲嵌到一在幕上的呢?上帝親自把它們一顆一顆地放在天幕,他為什么忘記了星星的數(shù)目呢?上帝會不會太粗心了呢?” 他向老師提出了心中的疑問,老師又一次被問住了,漲紅了臉,不知如何回答才好。老師的心中頓時升起一股怒氣,這不僅是因為一個才上學(xué)的孩子向老師問出了這樣的問題,使老師下不了臺,更主要的是,老師把上帝看得高于一切。小歐拉居然責怪上帝為什么沒有記住星星的數(shù)目,言外之意是對萬能的上帝提出了懷疑。在老師的心目中,這可是個嚴重的問題。在歐拉的年代,對上帝是絕對不能懷疑的,人們只能做思想的奴隸,絕對不允許自由思考。小歐拉沒有與教會、與上帝"保持一致",老師就讓他離開學(xué);丶摇5,在小歐拉心中,上帝神圣的光環(huán)消失了。他想,上帝是個窩囊廢,他怎么連天上的星星也記不住?他又想,上帝是個獨裁者,連提出問題都成了罪。他又想,上帝也許是個別人編造出來的家伙,根本就不存在。
回家后無事,他就幫助爸爸放羊,成了一個牧童。他一面放羊,一面讀書。他讀的書中,有不少數(shù)學(xué)書。爸爸的羊群漸漸增多了,達到了100只。原來的羊圈有點小了,爸爸決定建造一個新的羊圈。他用尺量出了一塊長方形的土地,長40米,寬15米,他一算,面積正好是600平方米,平均每一頭羊占地6平方米。正打算動工的時候,他發(fā)現(xiàn)他的材料只夠圍100米的籬笆,不夠用。若要圍成長40米,寬15米的羊圈,其周長將是110米(15+15+40+40=110),父親感到很為難,若要按原計劃建造,就要再添10米長的材料;要是縮小面積,每頭羊的面積就會小于6平方米。小歐拉卻向父親說,不用縮小羊圈,也不用擔心每頭羊的領(lǐng)地會小于原來的計劃。他有辦法。父親不相信小歐拉會有辦法,聽了沒有理他。小歐拉急了,大聲說,只有稍稍移動一下羊圈的樁子就行了。父親聽了直搖頭,心想:“世界上哪有這樣便宜的事情?”但是,小歐拉卻堅持說,他一定能兩全齊美。父親終于同意讓兒子試試看。小歐拉見父親同意了,站起身來,跑到準備動工的羊圈旁。他以一個木樁為中心,將原來的40米邊長截短,縮短到25米。父親著急了,說:“那怎么成呢?那怎么成呢?這個羊圈太小了,太小了。”小歐拉也不回答,跑到另一條邊上,將原來15米的邊長延長,又增加了10米,變成了25米。經(jīng)這樣一改,原來計劃中的羊圈變成了一個25米邊長的正方形(25+25+25+25=100)。然后,小歐拉很自信地對爸爸說:“現(xiàn)在,籬笆也夠了,面積也夠了。”
父親照著小歐拉設(shè)計的羊圈扎上了籬笆,100米長的籬笆真的夠了,不多不少,全部用光。面積也足夠了,而且還稍稍大了一些。父親心里感到非常高興。孩子比自己聰明,真會動腦筋,將來一定大有出息。
父親感到,讓這么聰明的孩子放羊?qū)嵲谑强上Я。后來,他想辦法讓小歐拉認識了一個大數(shù)學(xué)家伯努利。通過這位數(shù)學(xué)家的推薦,1720年,小歐拉成了巴塞爾大學(xué)的大學(xué)生。這一年,小歐拉13歲,是這所大學(xué)最年輕的大學(xué)生。
數(shù)學(xué)奇才——耐普爾
記得四大發(fā)明嗎?它們是印度-阿拉伯記號,十進制小數(shù),對數(shù)和計算機。其中的對數(shù)是十七世紀由耐普爾發(fā)明的。他1550年出生在蘇格蘭首府愛丁堡,從小喜歡數(shù)學(xué)和科學(xué),以其天才的四個成果被載入數(shù)學(xué)史。其中的對數(shù)的發(fā)明使整個歐洲沸騰了。拉普拉斯認為“對數(shù)的發(fā)現(xiàn)以其節(jié)省勞力而延長了天文學(xué)家的壽命。”可以說對數(shù)的發(fā)現(xiàn)使現(xiàn)代化提前了至少二百年。下面我要給大家講兩個他的小故事:
一次,他宣稱他的黑毛公雞能為他證實:他的哪一個仆人偷了他的東西。仆人們被一個接一個地派進暗室,要他們拍公雞的背,仆人們不知道耐普爾用煙黑涂了公雞的背,自覺有罪的那個仆人,怕挨著那個公雞,回來時手是凈的。
還有一次耐普爾因他的鄰居的鴿子吃他的糧食而感到煩腦。他恫嚇道:如果他鄰居不限制鴿子,讓它們亂飛,他就要沒收些鴿子。鄰居認為他的鴿子是根本不可能被捉住的,就告訴耐普爾,如果他能捉住他們,盡管捉好了。第二天,鄰居看到他的那些鴿子在耐普爾的草坪上蹣跚地走著,十分驚訝,耐普爾鎮(zhèn)靜自若地把它們裝進一只大口袋。原來,耐普爾在他的草坪上各處撒了些用白蘭地酒泡過的豌豆,使這些鴿子醉了。