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那些不务正业的业余数学家

数学史 huijiaorz 53℃ 0评论

业余数学家

文艺复兴时期,代数学开始受到人们的关注,代数方程的求解问题成为当时的难题。米兰一位行医的数学爱好者卡尔达诺出版了一本书《大术》,书中收录了塔尔塔利亚关于缺少一次或二次项的三次方程的求解方法;收录了他的仆人费拉里将四次方程转化为三次方程的方法。费拉里出身贫寒,15岁时到卡尔达诺家做仆人,卡尔达诺见他勤奋好学,教他数学,在接受塔尔塔利亚的公开挑战并获胜,之后名声大噪称为大学教授,也是首个破解四次方程的数学家。

卡尔达诺在医学上有没有建树,医术是否高超,我不知道。而且这位业余的数学家在数学上也并没有什么创造性的工作。好像这样一个业余的数学家并无可圈可点的地方?仔细想想,古今中外类似的人也不少见,贡献也是有的。就像乾隆时期的纪晓岚作为四库全书的总纂官,为乾隆创造了“政绩”,也为后世留了宝贵资料。即便是在数学领域,古希腊时期的欧几里得同样是一个善于作总结的人物,总结并系统整理出来的《欧几里得几何》作为优秀的教材,塑造的绝不仅仅是一代一代的数学家。

16世纪法国业余数学家韦达,其主要的职业是律师和政客。他在数学上贡献主要有“韦达公式”和首次引入了代数符号系统,韦达公式就是纳入中学教材的关于一元二次方程根与系数关系的公式,而仕途暗淡的日子里,韦达潜心数学,从丢番图的著作中获得了使用代数符号的想法,这对代数的发展是不言而喻的,即使韦达引入的符号大都被取代,他仍被认为是现代代数符号之父。

说到业余数学家,众所周知的是因“费马大定理”而出名的费马,让人意外的是,数学界知名的响当当人物其本职工作竟然是一名大法官,是个没什么社交、私生活无聊的人,其业余的时间保证了费马研习数学的工作。然而这位不务正业的业余数学家在数学上可是特别的专业。

作为解析几何之父的笛卡尔,开启了研究几何的新视角。但是笛卡尔大半生却从事着哲学问题的思考,由于笛卡尔本人略有积蓄,同时受到王公贵族的保护,这位哲学家活的可谓是相当的闲云野鹤、相当的潇洒了。或许这就是“吃饱了撑的么?”。顺便补充一下,要说笛卡尔是业余数学家,数学界主流的观点是不会答应的。我个人认为,就笛卡尔个人人生来说,相比于哲学来讲,数学有点业余了。

自文艺复兴时期之后,由于数学的那一时期,出现了不少的业余数学家。凭借着对数学的热爱,对还未非常复杂和难以理解的数学也能上手深入思考。然而,从目前的来看,这种“业余数学的时代”随着数学的发展,似乎是一去不复返了,就目前数学庞杂的体系,作业余数学家的门槛要高的多了。

“曲线救国”的数学家

数学家中愿意承担行政职责的算不上多,工作做到出类拔萃的更是少之又少。而同样从过政的数学家傅里叶就是其中一个,不一样的是傅里叶的政途要顺畅的多,一生丰富多彩非常传奇。尤其是在随拿破仑远征埃及时得到赏识,成为拿破仑的省长,由于出色的政绩又被授予男爵头衔。在任职省长期间,更多的精力被公职占据,尽管如此傅里叶还是完成了热扩散的经典理论。

19世纪,同为英国数学家的凯莱和其好友西尔维斯特都从事过多年的法律工作。西尔维斯特的学术教职可谓是一波三折。一开始这个不安分的急性子愤青天才,不屑于剑桥大学的研究员职位及教职,而在接下来的两三年在伦敦大学教授物理学等一般科学,讲师工作并不出色,但是却有高质量的研究工作,并因此获得奖励和荣誉。而1841年,西尔维斯特去了美国寻求教职发展,多多少少因为他急性子,未能在美国立足,且这期间没有发表任何的成果。1843年回到英国谋得保险统计师和秘书的工作,并经过学习,获得律师资格。自此西尔维斯特白天做保险统计工作,晚上做数学研究,并建立起国际声誉。西尔维斯特或许从未放弃过教职工作,在英国皇家陆军炮兵学校出现数学教授空缺后,西尔维斯特被委任,直到55岁退休。当然了,其学术生涯并未就此结束,幸运的是霍普金斯大学在美国的建校,西尔维斯特第二次跨过大西洋在霍普金斯大学获得了理想的条件。

西尔维斯特从剑桥大学毕业后,本来是有机会从事教职,专心与学术研究工作的。由于他本人倔强的性格脾气以及学术的执着,造成了他的一波三折。的确有点不务正业的感觉了!不同于西尔维斯特充满热情且急躁、勇敢又自大的性格,凯莱则是性情温和而有耐心、谦逊内敛。1849年凯莱获得律师资格,多年内一边从事律师的职业,一边进行数学的研究。凭借着高质量的论文,1863年获得了剑桥大学创立的新教授职位,直到32年后去世,凯莱都保留职位,显然比西尔维斯特要安稳的多。

数学的发展好像并不需要特别多的数学家,尤其能导向数学的领袖人物更不需要太多。在很长一段时间内,社会为数学家提供的职位,好像除了大学教授,并未其他选择。有限的教授或讲师职位,势必造成很多有志于从事数学事业的人在走进高校教授职位之前,去从事其他职业。除非出身好,有家底的人,比如伯努利家族。

数学家的职业化

随着高等师范学校以及综合工科学校的建立,分别培养了很多的教师和工程师,其中又有一部分成为早期的职业数学家。社会生产、科学技术的发展对数学提出了更高的要求,政府为发展生产等角度考虑,更关心那些有直接实用价值的问题,比如大名鼎鼎的欧拉高效的为政府工作去解决实际的问题;数学王子高斯大部分的工作是大地测量,做过天文台的台长;而柯西等人都做过短期的工程师;魏尔斯特拉斯从事多年的中线教育工作,多年后才成为一名教授。

随着科技的进一步发展,比如信息技术的发展等等若干行业领域对数学有着高要求,因此需要数学家的岗位要比之前要多很多,数学家作为一种职业可以不必非得存在于高校、科学院,也可以在一些大的公司中,比如节奏快的高科技技术公司,同样会有数学类的问题,产生大量的实际问题,是数学的直接研究素材。就像华为老总任正非所说,华为有超过500名数学家在为其工作。

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