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陳建功創造了一套確切的日文數學術語至

發布時間:2022-07-03 21:17:43

Ⅰ 建國六十年以來的具有突出意義的數學發現與發明

近代數學發展概況
在近代,數學處在飛速發展中,取得了輝煌成就,現代數學在這個基礎上繼續以更快的速度向深度和廣度發展,成為十分活躍的科學。現代數學的發展有兩大趨勢或特點:一是數學更加理論化,所研究的數學對象更加抽象;二是數學與基它自然科學、技術、生產以及社會知識領域的關系更加密切,幾乎觸及或深入到各行各業,甚至成為它們不可分割的組成部分。這說明數學的作用更加明顯和突出,說明數學已經發展到相當高的水平,也是數學科學更加成熟的體現。

當今社會,必須把掃除「數學盲」的任務代替昔日掃除「文盲」的任務而成為現代教育的重要目標。人們可以把數學對社會的貢獻比喻為空氣和食物對生命的作用。所以,在一定意義上,人們是生活在數學時代。神通廣大的電子計算機最能反映出數學的存在。

進入20世紀,數學的研范圍迅速擴大,數學的分支猶如雨後春筍,其復雜性和抽象性也日甚一日。而數學研究的課題真可謂五花八門,不但外行人面對數學的整個領感到莫名其妙,就是在其它數學分支領域工作的數學家也會發出同樣的感嘆。不過,盡管存在著這種日益專門化的傾向,數學卻比以往任何時候都更為具體、更富有生機。

回顧20世紀數學的發展,就要追溯到19世紀末和20世紀初數學領域中的兩個重要事件:一是英國哲學家、數學家羅素(B.Bussell,1872~1970)在1901年發現的集合論「悖論」(即所有不屬於其自身的集合的集合,是屬於該集合,還是不屬該集合,都導致矛盾),令數學家們震驚。這是對數學界的一個極大的沖擊,由此產生了關於數學基礎論的危機。其後幾十年爭論激烈,至今尚未終止。其實所謂「數學危機」如同前面的「物理學危機」一樣,不是數學學科本身的危機,而只是人們尤其是數學家們認識上的危機。雖然有「數學危機」,數學的發展不僅沒有受影響,反而以更高的速度向前發展,應用范圍更廣,效果也更明顯。二是在1900年召開的第二屆國際數學家大會上,希爾伯特(D.Hilbert,1862~1943)提出著名的23個數學問題,涉及面廣,每個問題都很有難度,許多數學家為解決這些問題作了不懈努力,但至今尚有不少問題沒能解決。希爾伯特問題的提出和解決對20世紀前50年數學的發展起了承上啟下的作用。科學與技術飛速發展,對數學提出許多新課題,推動數學的發展,形成許多新的數學分支。本章只能介紹新發展的幾個重要的數學分支。
或:
數學在人類文明的發展中起著非常重要的作用,數學推動了重大科學技術的進步,在早期社會發展的歷史上,限於技術條件,依據數學推理和推算所作的預見,往往要多年之後才能實現,數學為人類生產和生活帶來的效益容易被忽視。進入二十世紀,尤其式到了二十世紀中葉以後,科學技術發展到現在的程度,數學理論研究與實際應用之間的時間已大大縮短,特別是當前,隨著電腦應用的普及,信息的數字化和信息通道的大規模聯網,依據數學所作的創造設想已達到即時試、即時實施的地步,數學技術將是一種應用最廣泛、最直接、最及時、最富創造力和重要的技術,故而當今和未來的發展將更倚重數學的發展。
數學對人的影響也式非常深刻的,「數學是鍛煉思維的體操」,數學的重要性不僅僅是它蘊含在各個知識領域之中,而且更重要的是它能很好地鍛煉人的思維,有效地提高能力,而能力(理解能力、分析能力、運算能力)則是關繫到學習效率的更重要因素。
在我國建國60年來,我國數學科學的發展更是取得了輝煌的成就,涌現了一批如:華羅庚、吳文俊等站在數學發展最前沿的,代表數學發展方向的,享譽世界的數學家 ,對比其他國家數學科學的發展,我國的數學發展可謂一波三折。
與美國相比,自二戰以後,為了迎接越來越大的內外挑戰,美國經歷了四次重大的教育改革實踐,由二十世紀50年代末前蘇聯在「外層空間」的挑戰而引發的「學科結構」為運動發端的教育大討論,70年代初興起了改變職教與普教分離的「生計教育」,至70年代中期又展開了強調基礎知識與基礎技能訓練的「回歸基礎」運動,而80年代則掀起了波瀾壯闊的綜合教育改革運動,如果說美國80年代以前的教育具有明顯的「應時性」特徵的話,那麼進入80年代後則更多地呈現出綜合性與前瞻性的特點,並以四個著名的教育改革文獻——《國家處於危機之中:教育改革勢在必行》,《2061計劃:面向全體美國人的科學》,《美國2000年教育戰略》,《2000年目標:美國教育法》為標志,向世界呈現了一副21世紀的教育藍圖。
我國的近代教育興起於甲午戰爭之後,當時的數學教育也和整個近代教育一樣,基本照搬日本模式,大量採用日本教材,五四運動之後,科學於民主的口號深入人心,數學教育的作用也為更多人所認識,我國自編的中學數學教材也紛紛出現。從抗戰爆發直至1949年全國解放,此間大量引進以英美為主的西方數學教材。解放初期,由於意識形態的差異,我過全面學習前蘇聯的教育模式,採用吉西略夫的教材,以及以其為藍本而改編的教材,因此,我國近代數學發展所走的路線大致是:先照搬日本,後模仿美英,然後又學習前蘇聯,由於當時前蘇聯的數學教育曾經體現了數學改革的主流,所以我國的數學教育雖然起步晚,但還是繞道跟上了世界潮流。
隨後,於1958年我國展開了趕美超英的大躍進運動,這一客觀形勢使我國數學教育改革也出現了過熱的勢態,批判了1955年的教學大綱和教材,認為傳統的中學數學教材「內容貧乏,陳舊落後,脫離政治,脫離實際」,提出建立適應社會主義建設需要的新學科,但由於改革過於急促,所以整個改革方案未能進行到底,1961年以後,我國教育貫徹「調整、鞏固、充實、提高」的方針,於1961年和1963年相繼修訂了中學數學教學大綱,重新強調了基礎知識和基本技能的重要性,同時教學秩序趨於正常,教研活動深入開展,數學教學質量得到了穩步的提高,1966年文化大革命開始,大批教師被扣上了「臭老九」的帽子,教師隊伍受到了巨大的沖擊,教育事業也受到了嚴重的摧殘,致使我國各項教育教學工作不能繼續進行,經過十年動亂之後,於1978年頒布了《中學數學教學大綱(試行草案)》,使我國的數學科學教育事業重新回到正常地軌道上來,該草案對中學數學教學內容進行了改革,精簡了傳統的中學數學內容,增加了微積分、概率統計、向量、矩陣等初步知識,把集合映射等近代數學思想滲透進中學數學課本中,由於近代數學所發現的微積分、矩陣等知識主要還處於理論應用之中,且只有在具備了相應地數學學習能力之後,才能很好地理解其重要意義,這一點不太符合我國當時數學教育還處在較低級發展水平的現實,加重了學生學習的負擔,知識體系也不夠完善,針對這種情況,於1982年又擬定了《六年制重點中學數學教學大綱(草案)》,對中學數學的內容進行了適當地調整,編寫了幾套深度和廣度不同的教材,以供不同地區根據當地的具體基礎選擇相應的教材,同時積極穩妥地進行了大量地教材改革試驗,隨著社會的進步,科技的發展,1985年5月頒布了《中共中央關於教育體制改革的決定》,1986年4月頒發了《中華人民共和國義務教育法》指明了教育改革的方向,並且頒布了《全日制中學數學教學大綱》,並對教育的目標提出了適應當時具體情況和未來發展的新要求,1999年6月黨中央國務院召開了改革開放以來第三次全國教育工作會議,頒發了《中共中央,國務院關於深化教育改革,全面推進素質教育的決定》對深化教育體制和結構改革,全面推進素質教育提出了明確的目標和要求,這一決定對我國教育事業的影響直至今日。

Ⅱ 數學的發展歷史

算籌是中國古代的計算工具,真正意義上的中國古代數學體系形成於自西漢至南北朝的三、四百年期間。《算數書》成書於西漢初年,是傳世的中國最早的數學專著,它是1984年由考古學家在湖北江陵張家山出土的漢代竹簡中發現的。《周髀算經》編纂於西漢末年,它雖然是一本關於「蓋天說」的天文學著作,但是包括兩項數學成就——(1)勾股定理的特例或普遍形式(「若求邪至日者,以日下為句,日高為股,句股各自乘,並而開方除之,得邪至日。」——這是中國最早關於勾股定理的書面記載);(2)測太陽高或遠的「陳子測日法」。
《九章算術》在中國古代數學發展過程中佔有非常重要的地位。它經過許多人整理而成,大約成書於東漢時期。全書共收集了246個數學問題並且提供其解法,主要內容包括分數四則和比例演算法、各種面積和體積的計算、關於勾股測量的計算等。在代數方面,《九章算術》在世界數學史上最早提出負數概念及正負數加減法法則;現在中學講授的線性方程組的解法和《九章算術》介紹的方法大體相同。注重實際應用是《九章算術》的一個顯著特點。該書的一些知識還傳播至印度和阿拉伯,甚至經過這些地區遠至歐洲。
九章算術》標志以籌算為基礎的中國古代數學體系的正式形成。
中國古代數學在三國及兩晉時期側重於理論研究,其中以趙爽與劉徽為主要代表人物。
趙爽學術成就體現於對《周髀算經》的闡釋。在《勾股圓方圖注》中,他還用幾何方法證明了勾股定理,其實這已經體現「割補原理」的方法。用幾何方法求解二次方程也是趙爽對中國古代數學的一大貢獻。三國時期魏人劉徽則注釋了《九章算術》,其著作《九章算術注》不僅對《九章算術》的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,而且系統地闡述了中國傳統數學的理論體系與數學原理,並且多有創造。其發明的「割圓術」(圓內接正多邊形面積無限逼近圓面積),為圓周率的計算奠定了基礎,同時劉徽還算出圓周率的近似值——「3927/1250(3.1416)」。他設計的「牟合方蓋」的幾何模型為後人尋求球體積公式打下重要基礎。在研究多面體體積過程中,劉徽運用極限方法證明了「陽馬術」。另外,《海島算經》也是劉徽編撰的一部數學論著。
南北朝是中國古代數學的蓬勃發展時期,計有《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》等算學著作問世。
祖沖之、祖暅父子的工作在這一時期最具代表性。他們著重進行數學思維和數學推理,在前人劉徽《九章算術注》的基礎上前進了一步。根據史料記載,其著作《綴術》(已失傳)取得如下成就:①圓周率精確到小數點後第六位,得到3.1415926<π<3.1415927,並求得π的約率為22/7,密率為355/113,其中密率是分子分母在1000以內的最佳值;歐洲直到16世紀德國人鄂圖(Otto)和荷蘭人安托尼茲(Anthonisz)才得出同樣結果。②祖暅在劉徽工作的基礎上推導出球體體積公式,並提出二立體等高處截面積相等則二體體積相等(「冪勢既同則積不容異」)定理;歐洲17世紀義大利數學家卡瓦列利(Cavalieri)才提出同一定理……祖氏父子同時在天文學上也有一定貢獻。

隋唐時期的主要成就在於建立中國數學教育制度,這大概主要與國子監設立算學館及科舉制度有關。在當時的算學館《算經十書》成為專用教材對學生講授。《算經十書》收集了《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》等10部數學著作。所以當時的數學教育制度對繼承古代數學經典是有積極意義的。
公元600年,隋代劉焯在制訂《皇極歷》時,在世界上最早提出了等間距二次內插公式;唐代僧一行在其《大衍歷》中將其發展為不等間距二次內插公式。
從公元11世紀到14世紀的宋、元時期,是以籌算為主要內容的中國古代數學的鼎盛時期,其表現是這一時期涌現許多傑出的數學家和數學著作。中國古代數學以宋、元數學為最高境界。在世界范圍內宋、元數學也幾乎是與阿拉伯數學一道居於領先集團的。
賈憲在《黃帝九章演算法細草》中提出開任意高次冪的「增乘開方法」,同樣的方法至1819年才由英國人霍納發現;賈憲的二項式定理系數表與17世紀歐洲出現的「巴斯加三角」是類似的。遺憾的是賈憲的《黃帝九章演算法細草》書稿已佚。 秦九韶是南宋時期傑出的數學家。1247年,他在《數書九章》中將「增乘開方法」加以推廣,論述了高次方程的數值解法,並且例舉20多個取材於實踐的高次方程的解法(最高為十次方程)。16世紀義大利人菲爾洛才提出三次方程的解法。另外,秦九韶還對一次同餘式理論進行過研究。
李冶於1248年發表《測圓海鏡》,該書是首部系統論述「天元術」(一元高次方程)的著作,在數學史上具有里程碑意義。尤其難得的是,在此書的序言中,李冶公開批判輕視科學實踐活動,將數學貶為「賤技」、「玩物」等長期存在的士風謬論。
公元1261年,南宋楊輝(生卒年代不詳)在《詳解九章演算法》中用「垛積術」求出幾類高階等差級數之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了「九歸捷法」,介紹了籌算乘除的各種運演算法。公元1280年,元代王恂、郭守敬等制訂《授時歷》時,列出了三次差的內插公式。郭守敬還運用幾何方法求出相當於現在球面三角的兩個公式。
公元1303年,元代朱世傑(生卒年代不詳)著《四元玉鑒》,他把「天元術」推廣為「四元術」(四元高次聯立方程),並提出消元的解法,歐洲到公元1775年法國人別朱(Bezout)才提出同樣的解法。朱世傑還對各有限項級數求和問題進行了研究,在此基礎上得出了高次差的內插公式,歐洲到公元1670年英國人格里高利(Gregory)和公元1676一1678年間牛頓(Newton)才提出內插法的一般公式。
14世紀中、後葉明王朝建立以後,統治者奉行以八股文為特徵的科舉制度,在國家科舉考試中大幅度消減數學內容,於是自此中國古代數學便開始呈現全面衰退之勢。
明代珠算開始普及於中國。1592年程大位編撰的《直指演算法統宗》是一部集珠算理論之大成的著作。但是有人認為,珠算的普及是抑制建立在籌算基礎之上的中國古代數學進一步發展的主要原因之一。

由於演算天文歷法的需要,自16世紀末開始,來華的西方傳教士便將西方一些數學知識傳入中國。數學家徐光啟向義大利傳教士利馬竇學習西方數學知識,而且他們還合譯了《幾何原本》的前6卷(1607年完成)。徐光啟應用西方的邏輯推理方法論證了中國的勾股測望術,因此而撰寫了《測量異同》和《勾股義》兩篇著作。鄧玉函編譯的《大測》〔2卷〕、《割圓八線表》〔6卷〕和羅雅谷的《測量全義》〔10卷〕是介紹西方三角學的著作。

此外在數學方面鮮有較大成就取得,中國古代數學自此便衰落了。

數學知識的原始積累

數學知識伴隨著人類文明的產生而起源,並率先在幾個文明古國開始了漫長的原始積累過程,人類的祖先為我們留下了珍貴的、可供研究的原始資料,最著名的古埃及象形文字紙草書和巴比倫楔形文字泥板書,較為集中地反映了古埃及數學和巴比的水平,它們被視為人類早期數學知識積累的代表。
古埃及紙草書,是用尼羅河流域沼澤地水生植物的莖皮壓制、粘連成紙草卷,用天然塗料液書寫而成的。有兩份紙草書直接書寫著數學內容。一份叫做「莫斯科紙草」,大約出自公元前1850年左右,它包括25個數學問題。這份紙草書於1893年被俄國人戈蘭尼采夫買得,也稱之為「戈蘭尼采夫紙草」,現藏莫斯科美術博物館。另一份叫做「萊因特紙草」,大約成書於公元前1650年左右,開頭寫有:「獲知一切奧秘的指南」的字樣,接著是作者阿默士從更早的文獻中抄下來的85個數學問題。這份紙草書於1858年被格蘭人萊因特購得,後為博物館收藏。這兩份草書是我們研究古埃及數學的重要資料,其內容豐富,記述了古埃及的記數法、整數四則運算、單位分數的獨特用法、試位法、求幾何圖形的面積、體積問題,以及數學在生產、生活初中中的應用問題。

古巴比倫泥板書,是用截面呈三角形的利器作筆,在將干未乾的膠泥板上刻寫而成的,由於字體為楔形筆劃,故稱之為楔形文字泥板,從19世紀前期至今,相繼出土了這種泥板有50萬塊之多。它們分別屬於公元前2100年蘇美爾文化末期,公元前1790年至公元前1600年間漢莫拉比時代和公元前600年至公元300年間新巴比倫帝國及隨後的波斯、塞流西得時代。其中,大約有300至400塊是數學泥板,數學泥板中又以數表居多,據信這些數學表是用來運算和解題的。這些古老的泥板,現在散藏於世界各地許多博物館,並且被一一編號,成為我們研究巴比倫數學最可靠的資料。巴比倫數學從整體上講比古埃及數學高明,古巴比倫人採用60進位制記數法,並計算出倒數表、平方表、立方表、平方根表和立方根表,其中2的平方根近似為1.414213...。巴比倫的代數有相當水平,他們用語言文字敘述方程問題及其解法,常用特殊的「長」、「寬」、「面積」等字眼表示未知量,除求解二次、三次方程的問題之外,也有一些數論性質的問題。巴比倫的幾何似乎沒有古埃及的幾何那麼重要,只是收羅了一些計算簡單圖形的面積、體積的法則,也許他們只是在解決實際問題時才搞點幾何。此外,巴比倫數學中有很明顯的商業、農業和天文的應用背景。

我們可以說,在人類早期數學知識積累過程中,由於計數物件的需要,產生了自然數,隨著記數法的產生和發展,逐漸形成了運算,導致算術的產生;由於計量實物的需要,產生了簡單的幾何,隨著農業、建築業、手工業及天文觀測的發展,逐漸積累了有關這些的基本性質和相互關系的經驗知識,於是幾何學萌芽了;由於商業計算、工程計算、天文的需要,在算術計算技巧的基礎上,逐漸積累起代數學基本知識。但是,在這個階段上,直到公元前6世紀,無論如何也找不到我們今天所謂的「理性的數學」,而只是一種初級的「經驗的數學」。

表示一個多位數字時,採用十進位值制,各位值的數目從左到右排列,縱橫相間〔法則是:一縱十橫,百立千僵,千、十相望,萬、百相當〕,並以空位表示零。算籌為加、減、乘、除等運算建立起良好的條件。
在幾何學方面《史記.夏本記》中說夏禹治水時已使用了規、矩、准、繩等作圖和測量工具,並早已發現「勾三股四弦五」這個勾股定理〔西方稱畢氏定理〕的特例。戰國時期,齊國人著的《考工記》匯總了當時手工業技術的規范,包含了一些測量的內容,並涉及到一些幾何知識,例如角的概念。

戰國時期的百家爭鳴也促進了數學的發展,一些學派還總結和概括出與數學有關的許多抽象概念。著名的有《墨經》中關於某些幾何名詞的定義和命題,例如:「圓,一中同長也」、「平,同高也」等等。墨家還給出有窮和無窮的定義。《莊子》記載了惠施等人的名家學說和桓團、公孫龍等辯者提出的論題,強調抽象的數學思想,例如「至大無外謂之大一,至小無內謂之小一」、「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」等。這些許多幾何概念的定義、極限思想和其他數學命題是相當可貴的數學思想,但這種重視抽象性和邏輯嚴密性的新思想未能得到很好的繼承和發展。

此外,講述陰陽八卦,預言吉凶的《易經》已有了組合數學的萌芽,並反映出二進制的思想。

漢唐初創時期

這一時期包括從秦漢到隋唐1000多年間的數學發展,所經歷的朝代依次為秦、漢、魏、晉、南北朝、隋、唐。

秦漢是中國古代數學體系的形成時期。為使不斷豐富的數學知識系統化、理論化,數學方面的專書陸續出現。

西漢末年〔公元前一世紀〕編纂的天文學著作《周髀算經》在數學方面主要有兩項成就:(1)提出勾股定理的特例及普遍形式;(2)測太陽高、遠的陳子測日法,為後來重差術的先驅。此外,還有較復雜的開方問題和分數運算等。

《九章算術》是一部經幾代人整理、刪補和修訂而成的古代數學經典著作,約成書於東漢初年〔公元前一世紀〕。全書採用問題集的形式編寫,共收集了246個問題及其解法,分屬於方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程和勾股九章。主要內容包括分數四則和比例演算法、各種面積和體積的計算、關於勾股測量的計算等。在代數方面,《方程》章中所引入的負數概念及正負數加減法法則,在世界數學史上都是最早的記載;書中關於線性方程組的解法和現在中學講授的方法基本相同。就《九章算術》的特點來說,它注重應用,注重理論聯系實際,形成了以籌算為中心的數學體系,對中國古算影響深遠。它的一些成就如十進位值制、今有術、盈不足術等還傳到印度和阿拉伯,並通過這些國家傳到歐洲,促進了世界數學的發展。
魏晉時期中國數學在理論上有了較大的發展。其中趙爽和劉徽的工作被認為是中國古代數學理論體系的開端。趙爽是中國古代對數學定理和公式進行證明的最早的數學家之一,對《周髀算經》做了詳盡的注釋。劉徽注釋《九章算術》,不僅對原書的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,且在論述過程中多有創新,更撰寫《海島算經》,應用重差術解決有關測量的問題。劉徽其中一項重要的工作是創立割圓術,為圓周率的研究工作奠定理論基礎和提供了科學的演算法。
南北朝時期的社會長期處於戰爭和分裂狀態,但數學的發展依然蓬勃。《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》就是這個時期的作品。《孫子算經》給出「物不知數」問題,導致求解一次同餘組問題;《張丘建算經》的「百雞問題」引出三個未知數的不定方程組問題。 祖沖之、祖日桓父子的工作在這一時期最具代表性,他們在《九章算術》劉徽注的基礎上,將傳統數學大大向前推進了一步,成為重視數學思維和數學推理的典範。他們同時在天文學上也有突出的貢獻。其著作《綴術》已失傳,根據史料記載,他們在數學上主要有三項成就:(1)計算圓周率精確到小數點後第六位,得到3.1415926 <π< 3.1415927,並求得π的約率為22/7,密率為355/113;(2)得到祖 日桓定理〔冪勢既同,則積不容異〕並得到球體積公式;(3)發展了二次與三次方程的解法。

唐朝在數學教育方面有長足的發展。656年國子監設立算學館,設有算學博士和助教,由太史令李淳風等人編纂注釋《算經十書》〔包括《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《孫子算經》、《張丘建算經》、《夏侯陽算經》、《緝古算經》、《五曹算經》、《五經算術》和《綴術》〕,作為算學館學生用的課本。對保存古代數學經典起了重要的作用。

宋元全盛時期
唐朝亡後,五代十國仍是軍閥混戰的繼續,直到北宋王朝統一了中國,農業、手工業、商業迅速繁榮,科學技術突飛猛進。從公元十一世紀到十四世紀〔宋、元兩代〕,籌算數學達到極盛,是中國古代數學空前繁榮,碩果累累的全盛時期。這一時期出現了一批著名的數學家和數學著作,列舉如下:賈憲的《黃帝九章演算法細草》〔11世紀中葉〕,劉益的《議古根源》〔12世紀中葉〕,秦九韶的《數書九章》〔1247〕,李冶的《測圓海鏡》〔1248〕和《益古演段》〔1259〕,楊輝的《詳解九章演算法》〔1261〕、《日用演算法》〔1262〕和《楊輝演算法》〔1274-1275〕,朱世傑的《算學啟蒙》〔1299〕和《四元玉鑒》〔1303〕等等。

高次方程數值解法; 天元術與四元術,即高次方程的立法與解法,是中國數學史上首次引入符號,並用符號運算來解決建立高次方程的問題;
大衍求一術,即一次同餘式組的解法,現在稱為中國剩餘定理;
招差術和垛積術,即高次內插法和高階等差級數求和。
另外,其他成就包括勾股形解法新的發展、解球面直角三角形的研究、縱橫圖〔幻方〕的研究、小數〔十進分數〕具體的應用、珠算的出現等等。

這一時期民間數學教育也有一定的發展,以及中國和伊斯蘭國家之間的數學知識的交流也得到了發展。

西學輸入時期
這一時期從十四世紀中葉明王朝建立到二十世紀清代結束共500多年。數學除珠算外出現全面衰弱的局面,當中涉及到中算的局限、十三世紀的考試制度中已刪減數學內容、明代大興八段考試制度等復雜的問題,不少中外數學史家仍探討當中涉及的原因。十六世紀末,西方初等數學開始傳入中國,使中國數學研究出現了一個中西融合貫通的局面。鴉片戰爭後,近代高等數學開始傳入中國,中國數學轉入一個以學習西方數學為主的時期。直到十九世紀末,中國的近代數學研究才真正開始。

明代最大的成就是珠算的普及,出現了許多珠算讀本,及至程大位的《直指演算法統宗》〔1592〕問世,珠算理論已成系統,標志著從籌算到珠算轉變的完成。但由於珠算流行,籌算幾乎絕跡,建立在籌算基礎上的古代數學也逐漸失傳,數學出現長期停滯。

隋及唐初,印度數學和天文學知識曾傳入中國,但影響較細。到了十六世紀末,西方傳教士開始到中國活動,和中國學者合譯了許多西方數學專著。其中第一部且有重大影響的是義大利傳教士利馬竇和徐光啟合譯的《幾何原本》前6卷〔1607〕,其嚴謹的邏輯體系和演譯方法深受徐光啟推崇。徐光啟本人撰寫的《測量異同》和《勾股義》便應用了《幾何原本》的邏輯推理方法論證中國的勾股測望術。此外,《幾何原本》課本中絕大部份的名詞都是首創,且沿用至今。在輸入的西方數學中僅次於幾何的是三角學。在此之前,三角學只有零星的知識,而此後獲得迅速發展。介紹西方三角學的著作有鄧玉函編譯的《大測》〔2卷,1631〕、《割圓八線表》〔6卷〕和羅雅谷的《測量全義》〔10卷,1631〕。在徐光啟主持編譯的《崇禎歷書》〔137卷,1629-1633〕中,介紹了有關圓椎曲線的數學知識。

入清以後,會通中西數學的傑出代表是梅文鼎,他堅信中國傳統數學「必有精理」,對古代名著做了深入的研究,同時又能正確對待西方數學,使之在中國紮根,對清代中期數學研究的高潮是有積極影響的。與他同時代的數學家還有王錫闡和年希堯等人。

清康熙帝愛好科學研究,他「御定」的《數理精蘊》〔53卷,1723〕,是一部比較全面的初等數學書,對當時的數學研究有一定影響。
在研究傳統數學時,許多數學家還有發明創造,例如有「談天三友」之稱的焦循、汪萊及李銳作出不少重要的工作。李善蘭在《垛積比類》〔約1859〕中得到三角自乘垛求和公式,現在稱之為「李善蘭恆等式」。這些工作較宋元時期的數學進了一步。阮元、李銳等人編寫了一部天文學家和數學家傳記《疇人傳》46卷〔1795-1810〕,開數學史研究之先河。

1840年鴉戰爭後,閉關鎖國政策被迫中止。同文館內添設「算學」,上海江南製造局內添設翻譯館,由此開始第二次翻譯引進的高潮。主要譯者和著作有:李善蘭與英國傳教士偉烈亞力合譯的《幾何原本》後9卷〔1857〕,使中國有了完整的《幾何原本》中譯本;《代數學》13卷〔1859〕;《代微積拾級》18卷〔1859〕。李善蘭與英國傳教士艾約瑟合譯《圓錐曲線說》3卷,華蘅芳與英國傳教士傅蘭雅合譯《代數術》25卷〔1872〕,《微積溯源》8卷〔1874〕,《決疑數學》10卷〔1880〕等。在這些譯著中,創造了許多數學名詞和術語,至今仍在應用。

1898年建立京師大學堂,同文館並入。1905年廢除科舉,建立西方式學校教育,使用的課本也與西方其他各國相仿。

近現代數學發展時期

這一時期是從20世紀初至今的一段時間,常以1949年新中國成立為標志劃分為兩個階段。

中國近現代數學開始於清末民初的留學活動。較早出國學習數學的有1903年留日的馮祖荀,1908年留美的鄭之蕃,1910年留美的胡明復和趙元任,1911年留美的姜立夫,1912年留法的何魯,1913年留日的陳建功和留比利時的熊慶來〔1915年轉留法〕,1919年留日的蘇步青等人。他們中的多數回國後成為著名數學家和數學教育家,為中國近現代數學發展做出重要貢獻。其中胡明復1917年取得美國哈佛大學博士學位,成為第一位獲得博士學位的中國數學家。1920年姜立夫在天津南開大學創建數學系,1921年和1926年熊慶來分別在東南大學〔今南京大學〕和清華大學建立數學系,不久武漢大學、齊魯大學、浙江大學、中山大學陸續設立了數學系,到1932年各地已有32所大學設立了數學系或數理系。1930年熊慶來在清華大學首創數學研究部,開始招收研究生,陳省身、吳大任成為國內最早的數學研究生。三十年代出國學習數學的還有江澤涵〔1927〕、陳省身〔1934〕、華羅庚〔1936〕、許寶騄〔1936〕等人,他們都成為中國現代數學發展的骨幹力量。同時外國數學家也有來華講學的,例如英國的羅素〔1920〕,美國的伯克霍夫〔1934〕、奧斯古德〔1934〕、維納〔1935〕,法國的阿達馬〔1936〕等人。1935年中國數學會成立大會在上海召開,共有33名代表出席。


趙爽是三國時期吳人,在中國歷史上他是最早對數學定理和公式進行證明的數學家之一,其學術成就體現於對《周髀算經》的闡釋。在《勾股圓方圖注》中,他還用幾何方法證明了勾股定理,其實這已經體現「割補原理」的方法。用幾何方法求解二次方程也是趙爽對中國古代數學的一大貢獻。三國時期魏人劉徽則注釋了《九章算術》,其著作《九章算術注》不僅對《九章算術》的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,而且系統地闡述了中國傳統數學的理論體系與數學原理,並且多有創造。其發明的「割圓術」(圓內接正多邊形面積無限逼近圓面積),為圓周率的計算奠定了基礎,同時劉徽還算出圓周率的近似值——「3927/1250(3.1416)」。他設計的「牟合方蓋」的幾何模型為後人尋求球體積公式打下重要基礎。在研究多面體體積過程中,劉徽運用極限方法證明了「陽馬術」。另外,《海島算經》也是劉徽編撰的一部數學論著
祖沖之、祖暅父子的工作在這一時期最具代表性。他們著重進行數學思維和數學推理,在前人劉徽《九章算術注》的基礎上前進了一步。根據史料記載,其著作《綴術》(已失傳)取得如下成就:①圓周率精確到小數點後第六位,得到3.1415926<π<3.1415927,並求得π的約率為22/7,密率為355/113,其中密率是分子分母在1000以內的最佳值;歐洲直到16世紀德國人鄂圖(Otto)和荷蘭人安托尼茲(Anthonisz)才得出同樣結果。②祖暅在劉徽工作的基礎上推導出球體體積公式,並提出二立體等高處截面積相等則二體體積相等(「冪勢既同則積不容異」)定理;歐洲17世紀義大利數學家卡瓦列利(Cavalieri)才提出同一定理……祖氏父子同時在天文學上也有一定貢獻。
從公元11世紀到14世紀的宋、元時期,是以籌算為主要內容的中國古代數學的鼎盛時期,其表現是這一時期涌現許多傑出的數學家和數學著作。中國古代數學以宋、元數學為最高境界。在世界范圍內宋、元數學也幾乎是與阿拉伯數學一道居於領先集團的。

賈憲在《黃帝九章演算法細草》中提出開任意高次冪的「增乘開方法」,同樣的方法至1819年才由英國人霍納發現;賈憲的二項式定理系數表與17世紀歐洲出現的「巴斯加三角」是類似的。遺憾的是賈憲的《黃帝九章演算法細草》書稿已佚。

秦九韶是南宋時期傑出的數學家。1247年,他在《數書九章》中將「增乘開方法」加以推廣,論述了高次方程的數值解法,並且例舉20多個取材於實踐的高次方程的解法(最高為十次方程)。16世紀義大利人菲爾洛才提出三次方程的解法。另外,秦九韶還對一次同餘式理論進行過研究。
公元1261年,南宋楊輝(生卒年代不詳)在《詳解九章演算法》中用「垛積術」求出幾類高階等差級數之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了「九歸捷法」,介紹了籌算乘除的各種運演算法。公元1280年,元代王恂、郭守敬等制訂公元1303年,元代朱世傑(生卒年代不詳)著《四元玉鑒》,他把「天元術」推廣為「四元術」(四元高次聯立方程),並提出消元的解法,歐洲到公元1775年法國人別朱(Bezout)才提出同樣的解法。朱世傑還對各有限項級數求和問題進行了研究,在此基礎上得出了高次差的內插公式,歐洲到公元1670年英國人格里高利(Gregory)和公元1676一1678年間牛頓(Newton)才提出內插法的一般公式。
明代珠算開始普及於中國。1592年程大位編撰的《直指演算法統宗》是一部集珠算理論之大成的著作。但是有人認為,珠算的普及是抑制建立在籌算基礎之上的中國古代數學進一步發展的主要原因之一。

Ⅲ 數學分析的發展史

一、中國數學的起源與早期發展

據《易·系辭》記載:「上古結繩而治,後世聖人易之以書契」。在殷墟出土的甲骨文卜辭中有很多記數的文字。從一到十,及百、千、萬是專用的記數文字,共有13個獨立符號,記數用合文書寫,其中有十進制制的記數法,出現最大的數字為三萬。

算籌是中國古代的計算工具,而這種計算方法稱為籌算。算籌的產生年代已不可考,但可以肯定的是籌算在春秋時代已很普遍。

用算籌記數,有縱、橫兩種方式:

表示一個多位數字時,採用十進位值制,各位值的數目從左到右排列,縱橫相間〔法則是:一縱十橫,百立千僵,千、十相望,萬、百相當〕,並以空位表示零。算籌為加、減、乘、除等運算建立起良好的條件。

籌算直到十五世紀元朝末年才逐漸為珠算所取代,中國古代數學就是在籌算的基礎上取得其輝煌成就的。

在幾何學方面《史記·夏本記》中說夏禹治水時已使用了規、矩、准、繩等作圖和測量工具,並早已發現「勾三股四弦五」這個勾股定理〔西方稱勾股定理〕的特例。戰國時期,齊國人著的《考工記》匯總了當時手工業技術的規范,包含了一些測量的內容,並涉及到一些幾何知識,例如角的概念。

戰國時期的百家爭鳴也促進了數學的發展,一些學派還總結和概括出與數學有關的許多抽象概念。著名的有《墨經》中關於某些幾何名詞的定義和命題,例如:「圓,一中同長也」、「平,同高也」等等。墨家還給出有窮和無窮的定義。《莊子》記載了惠施等人的名家學說和桓團、公孫龍等辯者提出的論題,強調抽象的數學思想,例如「至大無外謂之大一,至小無內謂之小一」、「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」等。這些許多幾何概念的定義、極限思想和其它數學命題是相當可貴的數學思想,但這種重視抽象性和邏輯嚴密性的新思想未能得到很好的繼承和發展。

此外,講述陰陽八卦,預言吉凶的《易經》已有了組合數學的萌芽,並反映出二進制的思想。

二、中國數學體系的形成與奠基

這一時期包括從秦漢、魏晉、南北朝,共400年間的數學發展歷史。秦漢是中國古代數學體系的形成時期,為使不斷豐富的數學知識系統化、理論化,數學方面的專書陸續出現。

現傳中國歷史最早的數學專著是1984年在湖北江陵張家山出土的成書於西漢初的漢簡《算數書》,與其同時出土的一本漢簡歷譜所記乃呂後二年(公元前186年),所以該書的成書年代至晚是公元前186年(應該在此前)。

西漢末年〔公元前一世紀〕編纂的《周髀算經》,盡管是談論蓋天說宇宙論的天文學著作,但包含許多數學內容,在數學方面主要有兩項成就:(1)提出勾股定理的特例及普遍形式;(2)測太陽高、遠的陳子測日法,為後來重差術(勾股測量法)的先驅。此外,還有較復雜的開方問題和分數運算等。

《九章算術》是一部經幾代人整理、刪補和修訂而成的古代數學經典著作,約成書於東漢初年〔公元前一世紀〕。全書採用問題集的形式編寫,共收集了246個問題及其解法,分屬於方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程和勾股九章。主要內容包括分數四則和比例演算法、各種面積和體積的計算、關於勾股測量的計算等。在代數方面,《方程》章中所引入的負數概念及正負數加減法法則,在世界數學史上都是最早的記載;書中關於線性方程組的解法和現在中學講授的方法基本相同。就《九章算術》的特點來說,它注重應用,注重理論聯系實際,形成了以籌算為中心的數學體系,對中國古算影響深遠。它的一些成就如十進制值制、今有術、盈不足術等還傳到印度和阿拉伯,並通過這些國家傳到歐洲,促進了世界數學的發展。

魏晉時期中國數學在理論上有了較大的發展。其中趙爽(生卒年代不詳)和劉徽(生卒年代不詳)的工作被認為是中國古代數學理論體系的開端。三國吳人趙爽是中國古代對數學定理和公式進行證明的最早的數學家之一,對《周髀算經》做了詳盡的注釋,在《勾股圓方圖注》中用幾何方法嚴格證明了勾股定理,他的方法已體現了割補原理的思想。趙爽還提出了用幾何方法求解二次方程的新方法。263年,三國魏人劉徽注釋《九章算術》,在《九章算術注》中不僅對原書的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,系統地闡述了中國傳統數學的理論體系與數學原理,而且在其論述中多有創造,在卷1《方田》中創立割圓術(即用圓內接正多邊形面積無限逼近圓面積的辦法),為圓周率的研究工作奠定理論基礎和提供了科學的演算法,他運用「割圓術」得出圓周率的近似值為3927/1250(即3.1416);在《商功》章中,為解決球體積公式的問題而構造了「牟合方蓋」的幾何模型,為祖暅獲得正確結果開辟了道路;為建立多面體體積理論,運用極限方法成功地證明了陽馬術;他還撰著《海島算經》,發揚了古代勾股測量術----重差術。

南北朝時期的社會長期處於戰爭和分裂狀態,但數學的發展依然蓬勃。出現了《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》等算學著作。約於公元四-五世紀成書的《孫子算經》給出「物不知數」問題並作了解答,導致求解一次同餘組問題在中國的濫暢;《張丘建算經》的「百雞問題」引出三個未知數的不定方程組問題。

公元五世紀,祖沖之、祖暅父子的工作在這一時期最具代表性,他們在《九章算術》劉徽注的基礎上,將傳統數學大大向前推進了一步,成為重視數學思維和數學推理的典範。他們同時在天文學上也有突出的貢獻。其著作《綴術》已失傳,根據史料記載,他們在數學上主要有三項成就:(1)計算圓周率精確到小數點後第六位,得到3.1415926 <π< 3.1415927,並求得π的約率為22/7,密率為355/113,其中密率是分子分母在1000以內的最佳值,歐洲直到十六世紀德國人鄂圖(valentinus otto)和荷蘭人安托尼茲(a.anthonisz)才得出同樣結果;(2)祖暅在劉徽工作的基礎上推導出球體體積的正確公式,並提出"冪勢既同則積不容異"的體積原理,即二立體等高處截面積均相等則二體體積相等的定理。歐洲十七世紀義大利數學家卡瓦列利(bonaventura cavalieri)才提出同一定理;(3)發展了二次與三次方程的解法。

同時代的天文歷學家何承天創調日法,以有理分數逼近實數,發展了古代的不定分析與數值逼近演算法。

三、中國數學教育制度的建立

隋朝大興土木,客觀上促進了數學的發展。唐初王孝通撰《緝古算經》,主要是通過土木工程中計算土方、工程的分工與驗收以及倉庫和地窖計算等實際問題,討論如何以幾何方式建立三次多項式方程,發展了《九章算術》中的少廣、勾股章中開方理論。

隋唐時期是中國封建官僚制度建立時期,隨著科舉制度與國子監制度的確立,數學教育有了長足的發展。656年國子監設立算學館,設有算學博士和助教,由太史令李淳風等人編纂注釋《算經十書》〔包括《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《孫子算經》、《張丘建算經》、《夏侯陽算經》、《緝古算經》、《五曹算經》、《五經算術》和《綴術》〕,作為算學館學生用的課本。對保存古代數學經典起了重要的作用。

由於南北朝時期的一些重大天文發現在隋唐之交開始落實到歷法編算中,使唐代歷法中出現一些重要的數學成果。公元600年,隋代劉焯在制訂《皇極歷》時,在世界上最早提出了等間距二次內插公式,這在數學史上是一項傑出的創造,唐代僧一行在其《大衍歷》中將其發展為不等間距二次內插公式。

唐朝後期,計算技術有了進一步的改進和普及,出現很多種實用算術書,對於乘除演算法力求簡捷。

四、中國數學發展的高峰

唐朝亡後,五代十國仍是軍閥混戰的繼續,直到北宋王朝統一了中國,農業、手工業、商業迅速繁榮,科學技術突飛猛進。從公元十一世紀到十四世紀〔宋、元兩代〕,籌算數學達到極盛,是中國古代數學空前繁榮,碩果累累的全盛時期。這一時期出現了一批著名的數學家和數學著作,列舉如下:賈憲的《黃帝九章演算法細草》〔11世紀中葉〕,劉益的《議古根源》〔12世紀中葉〕,秦九韶的《數書九章》〔1247〕,李冶的《測圓海鏡》〔1248〕和《益古演段》〔1259〕,楊輝的《詳解九章演算法》〔1261〕、《日用演算法》〔1262〕和《楊輝演算法》〔1274-1275〕,朱世傑的《算學啟蒙》〔1299〕和《四元玉鑒》〔1303〕等等。 宋元數學在很多領域都達到了中國古代數學,也是當時世界數學的巔峰。其中主要的工作有:

公元1050年左右,北宋賈憲(生卒年代不詳)在《黃帝九章演算法細草》中創造了開任意高次冪的「增乘開方法」,公元1819年英國人霍納(william george horner)才得出同樣的方法。賈憲還列出了二項式定理系數表,歐洲到十七世紀才出現類似的「巴斯加三角」。(《黃帝九章演算法細草》已佚)

公元1088—1095年間,北宋沈括從「酒家積罌」數與「層壇」體積等生產實踐問題提出了「隙積術」,開始對高階等差級數的求和進行研究,並創立了正確的求和公式。沈括還提出「會圓術」,得出了我國古代數學史上第一個求弧長的近似公式。他還運用運籌思想分析和研究了後勤供糧與運兵進退的關系等問題。

公元1247年,南宋秦九韶在《數書九章》中推廣了增乘開方法,敘述了高次方程的數值解法,他列舉了二十多個來自實踐的高次方程的解法,最高為十次方程。歐洲到十六世紀義大利人菲爾洛(scipio del ferro)才提出三次方程的解法。秦九韶還系統地研究了一次同餘式理論。

公元1248年,李冶(李治,公元1192一1279年)著的《測圓海鏡》是第一部系統論述「天元術」(一元高次方程)的著作,這在數學史上是一項傑出的成果。在《測圓海鏡?序》中,李冶批判了輕視科學實踐,以數學為「九九賤技」、「玩物喪志」等謬論。

公元1261年,南宋楊輝(生卒年代不詳)在《詳解九章演算法》中用「垛積術」求出幾類高階等差級數之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了「九歸捷法」,介紹了籌算乘除的各種運演算法。公元1280年,元代王恂、郭守敬等制訂《授時歷》時,列出了三次差的內插公式。郭守敬還運用幾何方法求出相當於現在球面三角的兩個公式。

公元1303年,元代朱世傑(生卒年代不詳)著《四元玉鑒》,他把「天元術」推廣為「四元術」(四元高次聯立方程),並提出消元的解法,歐洲到公元1775年法國人別朱(etienne bezout)才提出同樣的解法。朱世傑還對各有限項級數求和問題進行了研究,在此基礎上得出了高次差的內插公式,歐洲到公元1670年英國人格里高利(james gregory)和公元1676一1678年間牛頓(issac newton)才提出內插法的一般公式。

公元十四世紀我國人民已使用珠算盤。在現代計算機出現之前,珠算盤是世界上簡便而有效的計算工具。

五、中國數學的衰落與日用數學的發展

這一時期指十四世紀中葉明王朝建立到明末的1582年。數學除珠算外出現全面衰弱的局面,當中涉及到中算的局限、十三世紀的考試制度中已刪減數學內容、明代大興八段考試制度等復雜的問題,不少中外數學史家仍探討當中涉及的原因。

明代最大的成就是珠算的普及,出現了許多珠算讀本,及至程大位的《直指演算法統宗》〔1592〕問世,珠算理論已成系統,標志著從籌算到珠算轉變的完成。但由於珠算流行,籌算幾乎絕跡,建立在籌算基礎上的古代數學也逐漸失傳,數學出現長期停滯。

六、西方初等數學的傳入與中西合璧

十六世紀末開始,西方傳教士開始到中國活動,由於明清王朝制定天文歷法的需要,傳教士開始將與天文歷算有關的西方初等數學知識傳入中國,中國數學家在「西學中源」思想支配下,數學研究出現了一個中西融合貫通的局面。

十六世紀末,西方傳教士和中國學者合譯了許多西方數學專著。其中第一部且有重大影響的是義大利傳教士利馬竇和徐光啟合譯的《幾何原本》前6卷〔1607〕,其嚴謹的邏輯體系和演譯方法深受徐光啟推崇。徐光啟本人撰寫的《測量異同》和《勾股義》便應用了《幾何原本》的邏輯推理方法論證中國的勾股測望術。此外,《幾何原本》課本中絕大部份的名詞都是首創,且沿用至今。在輸入的西方數學中僅次於幾何的是三角學。在此之前,三角學只有零星的知識,而此後獲得迅速發展。介紹西方三角學的著作有鄧玉函編譯的《大測》〔2卷,1631〕、《割圓八線表》〔6卷〕和羅雅谷的《測量全義》〔10卷,1631〕。在徐光啟主持編譯的《崇禎歷書》〔137卷,1629-1633〕中,介紹了有關圓椎曲線的數學知識。

入清以後,會通中西數學的傑出代表是梅文鼎,他堅信中國傳統數學「必有精理」,對古代名著做了深入的研究,同時又能正確對待西方數學,使之在中國紮根,對清代中期數學研究的高潮是有積極影響的。與他同時代的數學家還有王錫闡和年希堯等人。 清康熙帝愛好科學研究,他「御定」的《數理精蘊》〔53卷,1723〕,是一部比較全面的初等數學書,對當時的數學研究有一定影響。

七、傳統數學的整理與復興

乾嘉年間形成一個以考據學為主的干嘉學派,編成《四庫全書》,其中數學著作有《算經十書》和宋元時期的著作,為保存瀕於湮沒的數學典籍做出重要貢獻。

在研究傳統數學時,許多數學家還有發明創造,例如有「談天三友」之稱的焦循、汪萊及李銳作出不少重要的工作。李善蘭在《垛積比類》〔約1859〕中得到三角自乘垛求和公式,現在稱之為「李善蘭恆等式」。這些工作較宋元時期的數學進了一步。阮元、李銳等人編寫了一部天文學家和數學家傳記《疇人傳》46卷〔1795-1810〕,開數學史研究之先河。

八、西方數學再次東進

1840年鴉戰爭後,閉關鎖國政策被迫中止。同文館內添設「算學」,上海江南製造局內添設翻譯館,由此開始第二次翻譯引進的高潮。主要譯者和著作有:李善蘭與英國傳教士偉烈亞力合譯的《幾何原本》後9卷〔1857〕,使中國有了完整的《幾何原本》中譯本;《代數學》13卷〔1859〕;《代微積拾級》18卷〔1859〕。李善蘭與英國傳教士艾約瑟合譯《圓錐曲線說》3卷,華蘅芳與英國傳教士傅蘭雅合譯《代數術》25卷〔1872〕,《微積溯源》8卷〔1874〕,《決疑數學》10卷〔1880〕等。在這些譯著中,創造了許多數學名詞和術語,至今仍在應用。 1898年建立京師大學堂,同文館並入。1905年廢除科舉,建立西方式學校教育,使用的課本也與西方其它各國相仿。

九、中國現代數學的建立

這一時期是從20世紀初至今的一段時間,常以1949年新中國成立為標志劃分為兩個階段。

中國近現代數學開始於清末民初的留學活動。較早出國學習數學的有1903年留日的馮祖荀,1908年留美的鄭之蕃,1910年留美的胡明復和趙元任,1911年留美的姜立夫,1912年留法的何魯,1913年留日的陳建功和留比利時的熊慶來〔1915年轉留法〕,1919年留日的蘇步青等人。他們中的多數回國後成為著名數學家和數學教育家,為中國近現代數學發展做出重要貢獻。其中胡明復1917年取得美國哈佛大學博士學位,成為第一位獲得博士學位的中國數學家。隨著留學人員的回國,各地大學的數學教育有了起色。最初只有北京大學1912年成立時建立的數學系,1920年姜立夫在天津南開大學創建數學系,1921年和1926年熊慶來分別在東南大學〔今南京大學〕和清華大學建立數學系,不久武漢大學、齊魯大學、浙江大學、中山大學陸續設立了數學系,到1932年各地已有32所大學設立了數學系或數理系。1930年熊慶來在清華大學首創數學研究部,開始招收研究生,陳省身、吳大任成為國內最早的數學研究生。三十年代出國學習數學的還有江澤涵〔1927〕、陳省身〔1934〕、華羅庚〔1936〕、許寶騤〔1936〕等人,他們都成為中國現代數學發展的骨幹力量。同時外國數學家也有來華講學的,例如英國的羅素〔1920〕,美國的伯克霍夫〔1934〕、奧斯古德〔1934〕、維納〔1935〕,法國的阿達馬〔1936〕等人。1935年中國數學會成立大會在上海召開,共有33名代表出席。1936年〈中國數學會學報〉和《數學雜志》相繼問世,這些標志著中國現代數學研究的進一步發展。 解放以前的數學研究集中在純數學領域,在國內外共發表論著600餘種。在分析學方面,陳建功的三角級數論,熊慶來的亞純函數與整函數論研究是代表作,另外還有泛函分析、變分法、微分方程與積分方程的成果;在數論與代數方面,華羅庚等人的解析數論、幾何數論和代數數論以及近世代數研究取得令世人矚目的成果;在幾何與拓撲學方面,蘇步青的微分幾何學,江澤涵的代數拓撲學,陳省身的纖維叢理論和示性類理論等研究做了開創性的工作:在概率論與數理統計方面,許寶騤在一元和多元分析方面得到許多基本定理及嚴密證明。此外,李儼和錢寶琮開創了中國數學史的研究,他們在古算史料的注釋整理和考證分析方面做了許多奠基性的工作,使我國的民族文化遺產重放光彩。

1949年11月即成立中國科學院。1951年3月《中國數學學報》復刊〔1952年改為《數學學報》〕,1951年10月《中國數學雜志》復刊〔1953年改為《數學通報》〕。1951年8月中國數學會召開建國後第一次國代表大會,討論了數學發展方向和各類學校數學教學改革問題。

建國後的數學研究取得長足進步。50年代初期就出版了華羅庚的《堆棧素數論》〔1953〕、蘇步青的《射影曲線概論》〔1954〕、陳建功的《直角函數級數的和》〔1954〕和李儼的《中算史論叢》5集〔1954-1955〕等專著,到1966年,共發表各種數學論文約2萬余篇。除了在數論、代數、幾何、拓撲、函數論、概率論與數理統計、數學史等學科繼續取得新成果外,還在微分方程、計算技術、運籌學、數理邏輯與數學基礎等分支有所突破,有許多論著達到世界先進水平,同時培養和成長起一大批優秀數學家。

60年代後期,中國的數學研究基本停止,教育癱瘓、人員喪失、對外交流中斷,後經多方努力狀況略有改變。1970年《數學學報》恢復出版,並創刊《數學的實踐與認識》。1973年陳景潤在《中國科學》上發表《大偶數表示為一個素數及一個不超過二個素數的乘積之和》的論文,在哥德巴赫猜想的研究中取得突出成就。此外中國數學家在函數論、馬爾可夫過程、概率應用、運籌學、優選法等方面也有一定創見。

1978年11月中國數學會召開第三次代表大會,標志著中國數學的復甦。1978年恢復全國數學競賽,1985年中國開始參加國際數學奧林匹克數學競賽。1981年陳景潤等數學家獲國家自然科學獎勵。1983年國家首批授於18名中青年學者以博士學位,其中數學工作者佔2/3。1986年中國第一次派代表參加國際數學家大會,加入國際數學聯合會,吳文俊應邀作了關於中國古代數學史的45分鍾演講。近十幾年來數學研究碩果累累,發表論文專著的數量成倍增長,質量不斷上升。1985年慶祝中國數學會成立50周年年會上,已確定中國數學發展的長遠目標。代表們立志要不懈地努力,爭取使中國在世界上早日成為新的數學大國。

十、中國數學的特點

(1)以演算法為中心,屬於應用數學。中國數學不脫離社會生活與生產的實際,以解決實際問題為目標,數學研究是圍繞建立演算法與提高計算技術而展開的。

(2)具有較強的社會性。中國傳統數學文化中,數學被儒學家培養人的道德與技能的基本知識---六藝(禮、樂、射、御、書、數)之一,它的作用在於「通神明、順性命,經世務、類萬物」,所以中國傳統數學總是被打上中國哲學與古代學術思想的烙印,往往與術數交織在一起。同時,數學教育與研究往往被封建政府所控制,唐宋時代的數學教育與科舉制度、歷代數學家往往是政府的天文官員,這些事例充分反映了這一性質。

(3)寓理於算,理論高度概括。由於中國傳統數學注重解決實際問題,而且因中國人綜合、歸納思維的決定,所以中國傳統數學不關心數學理論的形式化,但這並不意味中國傳統僅停留在經驗層次而無理論建樹。其實中國數學的演算法中蘊涵著建立這些演算法的理論基礎,中國數學家習慣把數學概念與方法建立在少數幾個不證自明、形象直觀的數學原理之上,如代數中的「率」的理論,平面幾何中的「出入相補」原理,立體幾何中的「陽馬術」、曲面體理論中的「截面原理」(或稱劉祖原理,即卡瓦列利原理)等等。

十一、中國數學對世界的影響

數學活動有兩項基本工作----證明與計算,前者是由於接受了公理化(演繹化)數學文化傳統,後者是由於接受了機械化(演算法化)數學文化傳統。在世界數學文化傳統中,以歐幾里得《幾何原本》為代表的希臘數學,無疑是西方演繹數學傳統的基礎,而以《九章算術》為代表的中國數學無疑是東方演算法化數學傳統的基礎,它們東西輝映,共同促進了世界數學文化的發展。

中國數學通過絲綢之路傳播到印度、阿拉伯地區,後來經阿拉伯人傳入西方。而且在漢字文化圈內,一直影響著日本、朝鮮半島、越南等亞洲國家的數學發展。

Ⅳ 陳建功的文章

陳建功(1893.9.8~1971.4.11)中國數學家。浙江省紹興人,他在1913~1929年之間,3次東渡日本求學。1916年同時畢業於東京高等工業學型東京物理學校並回國。1918年再次留學日本,1921年畢業於日本東北帝國大學數學系並回國,先後任教於浙江工業專門學校、 武昌高等師范學堂數學系。1926年第三次留學。他於1929年獲日本東北帝國大學理學博士學位。使他成為第一個獲得博士學位的中國人,同時也是第一個在日本取得這一榮譽的外國科學家。回國後曾任浙江大學教授及數學系主任20多年;其間,曾前往台灣接收台灣大學並任代理校長兼教務長,並曾兼任中央研究院數學研究所研究員和美國普林斯頓高等學術研究院數學訪問研究員一年。歷任復旦大學教授,杭州大學教授、副校長,中央研究院院士,中國數學會副理事長,浙江省科協主席等職。早在大學一年級時,就發表了一篇具有重要意義的論文《無窮乘積的若干定理,1925年刊載於日本《東北數學雜志》上。這篇論文的發表, 標志著我國現代數學的興起。陳建功是我國三角函數論、復變函數論、實函數論和函數逼近論等數學分支的奠基人。他在1929年用日文發表的《三角級數論》是世界上最早的三角級數論專著。由於該書反映了當時國際數學領域的最新成果,其中首創並使用了許多日文名詞, 震動了日本列島。這本書也成為日本大學數學方面的教科書。他主要從事實變函數論、復變函數論和微分方程等方面的研究與教學工作,是中國數學界函數論方面的學科帶頭人和許多分支研究的開拓者,也是卓有成就的教育家。其研究著眼於當代分析學的主流和主流中的核心問題。以三角級數而言,傅里葉級數的幾乎處處收斂問題是在勒貝格積分意義下整體收斂的必然形態,這是最根本的問題。陳建功圍繞這一核心問題做了許多工作。他在1961年公布的關於無條件收斂的差別理論,引起國際注意。著有《直交函數級數的和》、《實函數論》、《三角級數論》等。

Ⅳ 數學史料中的五個數學家的故事

數學家的故事——祖沖之

祖沖之(公元429-500年)是我國南北朝時期,河北省淶源縣人.他從小就閱讀了許多天文、數學方面的書籍,勤奮好學,刻苦實踐,終於使他成為我國古代傑出的數學家、天文學家.
祖沖之在數學上的傑出成就,是關於圓周率的計算.秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率".後來發現古率誤差太大,圓周率應是"圓徑一而周三有餘",不過究竟余多少,意見不一.直到三國時期,劉徽提出了計算圓周率的科學方法--"割圓術",用圓內接正多邊形的周長來逼近圓周長.劉徽計算到圓內接96邊形, 求得π=3.14,並指出,內接正多邊形的邊數越多,所求得的π值越精確.祖沖之在前人成就的基礎上,經過刻苦鑽研,反復演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間.並得出了π分數形式的近似值,取為約率 ,取為密率,其中取六位小數是3.141929,它是分子分母在1000以內最接近π值的分數.祖沖之究竟用什麼方法得出這一結果,現在無從考查.若設想他按劉徽的"割圓術"方法去求的話,就要計算到圓內接16,384邊形,這需要化費多少時間和付出多麼巨大的勞動啊!由此可見他在治學上的頑強毅力和聰敏才智是令人欽佩的.祖沖之計算得出的密率, 外國數學家獲得同樣結果,已是一千多年以後的事了.為了紀念祖沖之的傑出貢獻,有些外國數學史家建議把π=叫做"祖率".
祖沖之博覽當時的名家經典,堅持實事求是,他從親自測量計算的大量資料中對比分析,發現過去歷法的嚴重誤差,並勇於改進,在他三十三歲時編製成功了《大明歷》,開辟了歷法史的新紀元.
祖沖之還與他的兒子祖暅(也是我國著名的數學家)一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計算.他們當時採用的一條原理是:"冪勢既同,則積不容異."意即,位於兩平行平面之間的兩個立體,被任一平行於這兩平面的平面所截,如果兩個截面的面積恆相等,則這兩個立體的體積相等.這一原理,在西文被稱為卡瓦列利原理, 但這是在祖氏以後一千多年才由卡氏發現的.為了紀念祖氏父子發現這一原理的重大貢獻,大家也稱這原理為"祖暅原理".

數學家的故事——蘇步青

蘇步青1902年9月出生在浙江省平陽縣的一個山村裡。雖然家境清貧,可他父母省吃儉用,拚死拼活也要供他上學。他在讀初中時,對數學並不感興趣,覺得數學太簡單,一學就懂。可量,後來的一堂數學課影響了他一生的道路。
那是蘇步青上初三時,他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學歸來的教數學課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數學,而是講故事。他說:「當今世界,弱肉強食,世界列強依仗船堅炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險迫在眉睫,振興科學,發展實業,救亡圖存,在此一舉。『天下興亡,匹夫有責』,在座的每一位同學都有責任。」他旁徵博引,講述了數學在現代科學技術發展中的巨大作用。這堂課的最後一句話是:「為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學好數學。」蘇步青一生不知聽過多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。
楊老師的課深深地打動了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書,不僅為了擺脫個人困境,而是要拯救中國廣大的苦難民眾;讀書,不僅是為了個人找出路,而是為中華民族求新生。當天晚上,蘇步青輾轉反側,徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學轉向了數學,並從此立下了「讀書不忘救國,救國不忘讀書」的座右銘。一迷上數學,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書、思考、解題、演算,4年中演算了上萬道數學習題。現在溫州一中(即當時省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習薄,用毛筆書寫,工工整整。中學畢業時,蘇步青門門功課都在90分以上。
17歲時,蘇步青赴日留學,並以第一名的成績考取東京高等工業學校,在那裡他如飢似渴地學習著。為國爭光的信念驅使蘇步青較早地進入了數學的研究領域,在完成學業的同時,寫了30多篇論文,在微分幾何方面取得令人矚目的成果,並於1931年獲得理學博士學位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學數學系當講師,正當日本一個大學准備聘他去任待遇優厚的副教授時,蘇步青卻決定回國,回到撫育他成長的祖任教。回到浙大任教授的蘇步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是「吃苦算得了什麼,我甘心情願,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!」
這就是老一輩數學家那顆愛國的赤子之心

數學家陳景潤的故事

陳景潤成了國際知名的大數學家,深受人們的敬重。但他並沒有產生驕傲自滿情緒,而是把功勞都歸於祖國和人民。為了維護祖國的利益,他不惜犧牲個人的名利。
1977年的一天,陳景潤收到一封國外來信,是國際數學家聯合會主席寫給他的,邀請他出席國際數學家大會。這次大會有3000人參加,參加的都是世界上著名的數學家。大會共指定了10位數學家作學術報告,陳景潤就是其中之一。這對一位數學家而言,是極大的榮譽,對提高陳景潤在國際上的知名度大有好處。
陳景潤沒有擅作主張,而是立即向研究所黨支部作了匯報,請求黨的指示。黨支部把這一情況又上報到科學院。科學院的黨組織對這個問題比較慎重,因為當時中國在國際數學家聯合會的席位,一直被台灣占據著。
院領導回答道:「你是數學家,黨組織尊重你個人的意見,你可以自己給他回信。」
陳景潤經過慎重考慮,最後決定放棄這次難得的機會。他在答復國際數學家聯合會主席的信中寫到:「第一,我們國家歷來是重視跟世界各國發展學術交流與友好關系的,我個人非常感謝國際數學家聯合會主席的邀請。第二,世界上只有一個中國,唯一能代表中國廣大人民利益的是中華人民共和國,台灣是中華人民共和國不可分割的一部分。因為目前台灣占據著國際數學家聯合會我國的席位,所以我不能出席。第三,如果中國只有一個代表的話,我是可以考慮參加這次會議的。」為了維護祖國母親的尊嚴,陳景潤犧牲了個人的利益。
1979年,陳景潤應美國普林斯頓高級研究所的邀請,去美國作短期的研究訪問工作。普林斯頓研究所的條件非常好,陳景潤為了充分利用這樣好的條件,擠出一切可以節省的時間,拚命工作,連中午飯也不回住處去吃。有時候外出參加會議,旅館里比較嘈雜,他便躲進衛生間里,繼續進行研究工作。正因為他的刻苦努力,在美國短短的五個月里,除了開會、講學之外,他完成了論文《算術級數中的最小素數》,一下子把最小素數從原來的80推進到16。這一研究成果,也是當時世界上最先進的。
在美國這樣物質比較發達的國度,陳景潤依舊保持著在國內時的節儉作風。他每個月從研究所可獲得2000美金的報酬,可以說是比較豐厚的了。每天中午,他從不去研究所的餐廳就餐,那裡比較講究,他完全可以享受一下的,但他都是吃自己帶去的干糧和水果。他是如此的節儉,以至於在美國生活五個月,除去房租、水電花去1800美元外,伙食費等僅花了700美元。等他回時, 共節余了7500美元。
這筆錢在當時不是個小數目,他完全可以像其他人一樣,從國外買回些高檔家電。但他把這筆錢全部上交給國家。他是怎麼想的呢? 用他自己的話說:「我們的國家還不富裕,我不能只想著自己享樂。」
陳景潤就是這樣一個非常謙虛、正直的人,盡管他已功成名就,然而他沒有驕傲自滿,他說:「在科學的道路上我只是翻過了一個小山包,真正的高峰還沒有有攀上去,還要繼續努力。」

籌算女傑王貞儀

女數學家王貞儀(1768-1797 ),字德卿,江寧人,是清代學者王錫琛之女,著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。

從她遺留下來的著作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究的女數學家。算籌,又被稱為籌、策、籌策等,有時亦稱為運算元,是一種棒狀的計算工具。一般是竹製或木製的一批同樣長短粗細的小棒,也有用金屬、玉、骨等質料製成的,不用時放在特製的算袋或運算元筒里,使用時在特製的算板、氈或直接在桌上排布。應用「算籌」進行計算的方法叫做「籌算」,算籌傳入日本稱為「算術」。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句「善數者不用籌策」的記述,現在所見的最早記載是《孫子算經》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。

17世紀初葉,英國數學家納皮爾發明了一種算籌計演算法,明末介紹到我國,也稱為「籌算」。清代著名數學家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震稱其為「策算」。王貞儀也從事研究由西洋傳入我國的這種籌算,並且寫了三卷書向國人介紹西洋籌算。她在著作中對西洋籌算進行增補講解,使之簡易明了。王貞儀介紹的納皮爾算籌乘除法,當時的讀者認為容易了解,但與當時我國的乘除法籌算的方法相比,顯得較繁雜,因此,數學家們沒有使用西洋籌算,一直使用中國籌演算法。今天的讀者把中外籌算乘除法視為老古董,採用的是由外國傳入的筆算四則運算,這種筆算於1903年才開始被使用,故我國與世界接軌使用筆算的歷史只有100年。

數學會女前輩高揚芝

高揚芝(1906-1978 ),江西南昌人,從小學習勤奮,特別喜歡數學。

高中畢業後考入北京大學數學系,由於學習成績優秀,1930年大學畢業後應聘到上海大同大學擔任數學教員,後成為教授、數學系主任。在課堂教學中,她遵循《學記》中所說的:「善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志。」所以,高揚芝的數學教學一貫是兢兢業業、講求實效,深受學生歡迎。

高揚芝長期從事數學分析(舊時叫高等微積分)、高等代數和復變函數等課程的教學與研究。她深知,高等數學比初等數學更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定義、定理、法則統治著的王國。因此,高教授常常告訴學生,數學結構嚴謹,證明簡潔,蘊含著數學的美。它像一座迷宮,只要你潛心學習、研究,就能尋求到走出迷宮的正確道路。一旦順利走出迷宮,成功的愉悅會使你興奮不已,你會向新的、更復雜的迷宮挑戰,這就是數學的魅力。

她在上海大同大學工作不到五年的時間里,自身潛在的科研天賦很快被喚醒催發。經過刻苦鑽研教材,結合教學實踐,她撰寫出論文《Clebsch氏級數改正》,1935年在交通大學主編的《科學通訊》上連載,得到同行好評。解放後,她又著有《極限淺說》《行列式》等科普讀物多部。

高揚芝是中國數學會創始時的少數女性前輩之一。1935年7月25日中國數學會在上海交通大學圖書館舉行成立大會,共有33人出席,高揚芝就是其中的一位。在這次年會上,她被推選為中國數學會評議會評議,後連任第二、三屆評議會評議。1951年8月,中國數學會在北京大學召開了規模空前的第一次全國代表大會,高揚芝出席了大會。她是這次到會代表63人中惟一的女代表。20世紀60年代,她被選為江蘇省數學會副理事長。

第一位數學女博士徐瑞雲

徐瑞雲,1915年6月15日生於上海,1927年2月考入上海著名的公立務本女中讀書。徐瑞雲從小喜歡數學,讀中學時對數學的興趣更加濃厚,因此,1932年9月高中畢業後報考了浙江大學數學系。當時,浙大數學系的教授有朱叔麟、錢寶琮、陳建功和蘇步青。此外,還有幾位講師、助教。數學系的課程主要由陳建功和蘇步青擔任。當時數學系的學生很少,前一屆兩個班學生共五人,她這屆也不過十幾人。

當時蘇步青才30歲,看上去十分年輕,因此徐瑞雲的同學中有人認為蘇步青是助教,可是聽完一堂課後就不住地贊嘆說:「想不到助教竟能講得這么好。」這件事引起知情者的鬨笑。徐瑞雲在陳建功和蘇步青的教導下,勤奮學習,專心聽講,認真做筆記,她的考試成績經常是滿分。1936年7月,徐瑞雲以優異成績畢業了,被浙大數學系留校任助教。1937年2月,26歲的徐瑞雲與28歲的生物系助教江希明喜結伉儷。新婚三個月後,徐瑞雲夫婦獲得亨伯特留學德國的獎學金,雙雙乘船漂洋赴德國留學,攻讀博士學位。

徐瑞雲有幸被德國著名的數學大師卡拉凱屋獨利接受,由他擔任她的數學博士指導老師。當時有不少學生想請他作導師,他都沒有同意。而徐瑞雲這位東方女士因學習勤奮,數學功底扎實,成了卡拉凱屋獨利的關門弟子。徐瑞雲主要研究三角級數論。這門學科起源於物理學的熱傳導問題的傅里葉分析的主要部分,是當時國際上研究的熱門之一,在中國還是一個空白。

徐瑞雲為將來能在分析、函數論方面趕上世界先進水平,廢寢忘食,廣擷博採,把大部分時間都用在圖書館里。1940年底,徐瑞雲獲得博士學位,成了中國歷史上第一位女數學博士。她的博士論文「關於勒貝格分解中奇異函數的傅里葉展開」,1941年發表在德國《數學時報》上。

完成學業的徐瑞雲夫婦,隨即離德回國,於1941年4月回到母校,雙雙被聘為副教授,正式登上在戰火硝煙的大後方培養人才的講台。在艱苦的條件下,陳建功和蘇步青沒有中斷在杭州時共創的函數論和微分幾何兩個數學討論班,這是一種教學相長、遴選英彥的科研形式,徐瑞雲也參與其間。1944年11月,英國駐華科學考察團團長李約瑟參觀了浙大數學系和理學院,連聲稱贊道:「你們這里是東方的劍橋!」這更加激勵了徐瑞雲的勤奮工作。她這時教的學生曹錫華、葉彥謙、金福臨、趙民義、孫以豐、楊宗道等,後來都成了傑出的數學家和數學教育家。1946年,31歲的徐瑞雲提升為正教授。

1952年,徐瑞雲調入浙江師院,被任命為數學系主任,從此全身投入了艱苦的創建數學系的工作中。在她的領導下,沒有幾年功夫,數學系已初具規模,教學質量不斷提高。第一屆本科畢業生約有三分之一考取了研究生。他們系也成為全國同行的楷模,進入全國同行前列。徐瑞雲在建設數學系的同時,沒有忘記科學研究。她翻譯了蘇聯那湯松的名著《實變函數論》。譯本於1955年由高等教育出版社出版。

第一位女數學院士胡和生

胡和生於1928年出生在南京市一個藝術世家,祖父和父親都是畫家。她從小耳濡目染,聰明好學,畫感、樂感很強,祖父和父親特別喜歡她。讀小學和中學時,她不偏科,文理兼優,這些對她後來從事數學事業幫助很大。

胡和生雖然愛好廣泛,但她的理想不是成為一位畫家,而是考上大學繼續深造。抗戰勝利以後,胡和生考進大學數學系,1950年畢業,又報考了浙江大學著名數學家、中國微分幾何創始人蘇步青教授的碩士研究生。1952年院系調整,蘇教授與她轉入了上海復旦大學。復旦是以蘇步青為首的我國微分幾何學派的策源地,人才濟濟,加之老一輩數學家的鼓勵指導,同行的互勉競爭,托著這顆新星冉冉升起。

胡和生長期從事微分幾何研究,在微分幾何領域里取得了系統、深入、富有創造性的成就。例如,對超曲面的變形理論,常曲率空間的特徵問題,她發展和改進了法國微分幾何大師嘉當等人的工作。19 60-1965年,她研究有關齊次黎曼空間運動群方面的問題,給出了確定黎曼空間運動空隙性的一般有效方法,解決了六十年前義大利數學家福比尼所提出的問題。她把這個結果,整理在與自己的丈夫谷超豪合著的《齊性空間微分幾何》一書中,受到同行稱贊。她早期在我國最高學術刊物之一《數學學報》上發表了《共軛的仿射聯絡的擴充》(1953年)、《論射影平坦空間的一個特徵》(1958年)、《關於黎曼空間的運動群與迷向群》(1964年)等重要論文。至今,她發表了七十多篇(部)論文、論著。她在射影微分幾何、黎曼空間完全運動群、規范場等研究方面都有很好的建樹,成為國際上有相當影響和知名度的女數學家。她的一些成果處於國際領先或國際先進水平。例如,在調和映照的研究中,她撰寫的專著《孤立子理論與應用》,發展了「孤立子理論與幾何理論」的成果,處於世界領先地位。

1982年,胡和生與合作者獲國家自然科學三等獎;1984年起擔任《數學學報》副主編,並擔任中國數學會副理事長;1989年被聘為我國數學界的「陳省身數學獎」的評委;1992年當選為中國科學院數學物理學部委員(1994年改稱院士),至今選出來的數學家院士,只有胡和生一人是女性。

華裔算傑張聖蓉

張聖蓉1948年生於陝西省西安市,出生不久便隨父母到台灣居住。她從小聰慧,喜愛讀書,對數學情有獨鍾。張聖蓉中學畢業後考入著名的台灣大學數學系,1970年獲學士學位。她不滿足於此,又以優異成績考入美國加利福尼亞大學,攻讀數學博士學位。

「函數」是數學中最基本、最重要的概念。一位著名數學家說過「函數概念是近現代數學思想之花」。它的產生、發展實質上反映了近現代數學迅速發展的歷程,同時也與函數論、解析數學的發展相輔相成。張聖蓉選擇了現代數學的重要前沿分支之一「函數論」作為攻讀對象。她的導師是一位著名的函數論世界大師,她要同函數論專家一道去摘取函數論皇冠上的明珠。

1974年,張聖蓉獲伯克利加利福尼亞大學博士學位,從此在美國從事函數論的研究工作。她對函數論中復平面上的解析函數、多復變函數以及有界函數的解析函數的逼近等高深領域都有涉獵,1976年,28歲的張聖蓉通過對道格拉斯函數的研究撰寫了世人沒有發現的這類函數特徵的論文,這為第二年著名數學家馬歇爾解決著名的道格拉斯猜測鋪平了道路。張聖蓉一鳴驚人,1977年又撰寫出另一篇令函數論專家驚嘆的論文,證明了馬歇爾攻克道格拉斯猜測中的一個未發現的難題。在清一色的男數學家主導的函數論領域,她確立了自己的地位。

回答者: lirestreamyy - 大魔法師 九級 2009-8-23 18:42

1.祖沖之
他是我國南北朝時期,河北省淶源縣人.他從小就閱讀了許多天文、數學方面的書籍,勤奮好學,刻苦實踐,終於使他成為我國古代傑出的數學家、天文學家。他在數學上的傑出成就,是關於圓周率的計算.祖沖之還與他的兒子祖暅發明了 "祖暅原理".
2.蘇步青
蘇步青1902年9月出生在浙江省平陽縣的一個山村裡。他的成就是因為初三時的一堂課。就是因為這堂課,是他17歲時,赴日留學,並以第一名的成績考取東京高等工業學校。當他回到浙大任教授的蘇步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是「吃苦算得了什麼,我甘心情願,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!」這就是老一輩數學家那顆愛國的赤子之心!
3.陳景潤
陳景潤成了國際知名的大數學家,深受人們的敬重。但他並沒有產生驕傲自滿情緒,而是把功勞都歸於祖國和人民。為了維護祖國的利益,他不惜犧牲個人的名利。陳景潤是一個非常謙虛、正直的人,盡管他已功成名就,然而他沒有驕傲自滿,他說:「在科學的道路上我只是翻過了一個小山包,真正的高峰還沒有有攀上去,還要繼續努力。」
4. 王貞儀
女數學家王貞儀(1768-1797 ),字德卿,江寧人,是清代學者王錫琛之女,著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。從她遺留下來的著作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究的女數學家。算籌,又被稱為籌、策、籌策等,有時亦稱為運算元,是一種棒狀的計算工具。一般是竹製或木製的一批同樣長短粗細的小棒,也有用金屬、玉、骨等質料製成的,不用時放在特製的算袋或運算元筒里,使用時在特製的算板、氈或直接在桌上排布。應用「算籌」進行計算的方法叫做「籌算」,算籌傳入日本稱為「算術」。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句「善數者不用籌策」的記述,現在所見的最早記載是《孫子算經》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。
5. 王元
著名數學家,華羅庚數學獎得主。他是中國科學院數學研究所的研究員。曾任研究室主任、所長、所學術委員會主任、中國數學會理事長、《數學學報》主編,聯邦德國《分析》雜志編輯,新加坡世界科學出版社顧問等。1980年當選為中國科學院院士(當時稱學部委員)。解析數論是他的主要研究領域。

Ⅵ 數學的歷史

數學的歷史
數學是中國古代科學中一門重要的學科,根據中國古代數學發展的特點,可以分為五個時期:萌芽;體系的形成;發展;繁榮和中西方數學的融合。
中國古代數學的萌芽
原始公社末期,私有制和貨物交換產生以後,數與形的概念有了進一步的發展,仰韶文化時期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符號。到原始公社末期,已開始用文字元號取代結繩記事了。
西安半坡出土的陶器有用1~8個圓點組成的等邊三角形和分正方形為100個小正方形的圖案,半坡遺址的房屋基址都是圓形和方形。為了畫圓作方,確定平直,人們還創造了規、矩、准、繩等作圖與測量工具。據《史記·夏本紀》記載,夏禹治水時已使用了這些工具。
商代中期,在甲骨文中已產生一套十進制數字和記數法,其中最大的數字為三萬;與此同時,殷人用十個天乾和十二個地支組成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等60個名稱來記60天的日期;在周代,又把以前用陰、陽符號構成的八卦表示八種事物發展為六十四卦,表示64種事物。
公元前一世紀的《周髀算經》提到西周初期用矩測量高、深、廣、遠的方法,並舉出勾股形的勾三、股四、弦五以及環矩可以為圓等例子。《禮記·內則》篇提到西周貴族子弟從九歲開始便要學習數目和記數方法,他們要受禮、樂、射、馭、書、數的訓練,作為「六藝」之一的數已經開始成為專門的課程。
春秋戰國之際,籌算已得到普遍的應用,籌算記數法已使用十進位值制,這種記數法對世界數學的發展是有劃時代意義的。這個時期的測量數學在生產上有了廣泛應用,在數學上亦有相應的提高。
戰國時期的百家爭鳴也促進了數學的發展,尤其是對於正名和一些命題的爭論直接與數學有關。名家認為經過抽象以後的名詞概念與它們原來的實體不同,他們提出「矩不方,規不可以為圓」,把「大一」(無窮大)定義為「至大無外」,「小一」(無窮小)定義為「至小無內」。還提出了「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」等命題。
而墨家則認為名來源於物,名可以從不同方面和不同深度反映物。墨家給出一些數學定義。例如圓、方、平、直、次(相切)、端(點)等等。
墨家不同意「一尺之棰」的命題,提出一個「非半」的命題來進行反駁:將一線段按一半一半地無限分割下去,就必將出現一個不能再分割的「非半」,這個「非半」就是點。
名家的命題論述了有限長度可分割成一個無窮序列,墨家的命題則指出了這種無限分割的變化和結果。名家和墨家的數學定義和數學命題的討論,對中國古代數學理論的發展是很有意義的。
中國古代數學體系的形成
秦漢是封建社會的上升時期,經濟和文化均得到迅速發展。中國古代數學體系正是形成於這個時期,它的主要標志是算術已成為一個專門的學科,以及以《九章算術》為代表的數學著作的出現。
《九章算術》是戰國、秦、漢封建社會創立並鞏固時期數學發展的總結,就其數學成就來說,堪稱是世界數學名著。例如分數四則運算、今有術(西方稱三率法)、開平方與開立方(包括二次方程數值解法)、盈不足術(西方稱雙設法)、各種面積和體積公式、線性方程組解法、正負數運算的加減法則、勾股形解法(特別是勾股定理和求勾股數的方法)等,水平都是很高的。其中方程組解法和正負數加減法則在世界數學發展上是遙遙領先的。就其特點來說,它形成了一個以籌算為中心、與古希臘數學完全不同的獨立體系。
《九章算術》有幾個顯著的特點:採用按類分章的數學問題集的形式;算式都是從籌算記數法發展起來的;以算術、代數為主,很少涉及圖形性質;重視應用,缺乏理論闡述等。
這些特點是同當時社會條件與學術思想密切相關的。秦漢時期,一切科學技術都要為當時確立和鞏固封建制度,以及發展社會生產服務,強調數學的應用性。最後成書於東漢初年的《九章算術》,排除了戰國時期在百家爭鳴中出現的名家和墨家重視名詞定義與邏輯的討論,偏重於與當時生產、生活密切相結合的數學問題及其解法,這與當時社會的發展情況是完全一致的。
《九章算術》在隋唐時期曾傳到朝鮮、日本,並成為這些國家當時的數學教科書。它的一些成就如十進位值制、今有術、盈不足術等還傳到印度和阿拉伯,並通過印度、阿拉伯傳到歐洲,促進了世界數學的發展。
中國古代數學的發展
魏、晉時期出現的玄學,不為漢儒經學束縛,思想比較活躍;它詰辯求勝,又能運用邏輯思維,分析義理,這些都有利於數學從理論上加以提高。吳國趙爽注《周髀算經》,漢末魏初徐岳撰《九章算術》注,魏末晉初劉徽撰《九章算術》注、《九章重差圖》都是出現在這個時期。趙爽與劉徽的工作為中國古代數學體系奠定了理論基礎。
趙爽是中國古代對數學定理和公式進行證明與推導的最早的數學家之一。他在《周髀算經》書中補充的「勾股圓方圖及注」和「日高圖及注」是十分重要的數學文獻。在「勾股圓方圖及注」中他提出用弦圖證明勾股定理和解勾股形的五個公式;在「日高圖及注」中,他用圖形面積證明漢代普遍應用的重差公式,趙爽的工作是帶有開創性的,在中國古代數學發展中佔有重要地位。
劉徽約與趙爽同時,他繼承和發展了戰國時期名家和墨家的思想,主張對一些數學名詞特別是重要的數學概念給以嚴格的定義,認為對數學知識必須進行「析理」,才能使數學著作簡明嚴密,利於讀者。他的《九章算術》注不僅是對《九章算術》的方法、公式和定理進行一般的解釋和推導,而且在論述的過程中有很大的發展。劉徽創造割圓術,利用極限的思想證明圓的面積公式,並首次用理論的方法算得圓周率為 157/50和 3927/1250。
劉徽用無窮分割的方法證明了直角方錐與直角四面體的體積比恆為2:1,解決了一般立體體積的關鍵問題。在證明方錐、圓柱、圓錐、圓台的體積時,劉徽為徹底解決球的體積提出了正確途徑。
東晉以後,中國長期處於戰爭和南北分裂的狀態。祖沖之父子的工作就是經濟文化南移以後,南方數學發展的具有代表性的工作,他們在劉徽注《九章算術》的基礎上,把傳統數學大大向前推進了一步。他們的數學工作主要有:計算出圓周率在3.1415926~3.1415927之間;提出祖(日恆)原理;提出二次與三次方程的解法等。
據推測,祖沖之在劉徽割圓術的基礎上,算出圓內接正6144邊形和正12288邊形的面積,從而得到了這個結果。他又用新的方法得到圓周率兩個分數值,即約率22/7和密率355/113。祖沖之這一工作,使中國在圓周率計算方面,比西方領先約一千年之久;
祖沖之之子祖(日恆)總結了劉徽的有關工作,提出「冪勢既同則積不容異」,即等高的兩立體,若其任意高處的水平截面積相等,則這兩立體體積相等,這就是著名的祖(日恆)公理。祖(日恆)應用這個公理,解決了劉徽尚未解決的球體積公式。
隋煬帝好大喜功,大興土木,客觀上促進了數學的發展。唐初王孝通的《緝古算經》,主要討論土木工程中計算土方、工程分工、驗收以及倉庫和地窖的計算問題,反映了這個時期數學的情況。王孝通在不用數學符號的情況下,立出數字三次方程,不僅解決了當時社會的需要,也為後來天元術的建立打下基礎。此外,對傳統的勾股形解法,王孝通也是用數字三次方程解決的。
唐初封建統治者繼承隋制,656年在國子監設立算學館,設有算學博士和助教,學生30人。由太史令李淳風等編纂注釋《算經十書》,作為算學館學生用的課本,明算科考試亦以這些算書為准。李淳風等編纂的《算經十書》,對保存數學經典著作、為數學研究提供文獻資料方面是很有意義的。他們給《周髀算經》、《九章算術》以及《海島算經》所作的註解,對讀者是有幫助的。隋唐時期,由於歷法的需要,天算學家創立了二次函數的內插法,豐富了中國古代數學的內容。
算籌是中國古代的主要計算工具,它具有簡單、形象、具體等優點,但也存在布籌佔用面積大,運籌速度加快時容易擺弄不正而造成錯誤等缺點,因此很早就開始進行改革。其中太乙算、兩儀算、三才算和珠算都是用珠的槽算盤,在技術上是重要的改革。尤其是「珠算」,它繼承了籌算五升十進與位值制的優點,又克服了籌算縱橫記數與置籌不便的缺點,優越性十分明顯。但由於當時乘除演算法仍然不能在一個橫列中進行。算珠還沒有穿檔,攜帶不方便,因此仍沒有普遍應用。
唐中期以後,商業繁榮,數字計算增多,迫切要求改革計算方法,從《新唐書》等文獻留下來的算書書目,可以看出這次演算法改革主要是簡化乘、除演算法,唐代的演算法改革使乘除法可以在一個橫列中進行運算,它既適用於籌算,也適用於珠算。
中國古代數學的繁榮
960年,北宋王朝的建立結束了五代十國割據的局面。北宋的農業、手工業、商業空前繁榮,科學技術突飛猛進,火葯、指南針、印刷術三大發明就是在這種經濟高漲的情況下得到廣泛應用。1084年秘書省第一次印刷出版了《算經十書》,1213年鮑擀之又進行翻刻。這些都為數學發展創造了良好的條件。
從11~14世紀約300年期間,出現了一批著名的數學家和數學著作,如賈憲的《黃帝九章演算法細草》,劉益的《議古根源》,秦九韶的《數書九章》,李冶的《測圓海鏡》和《益古演段》,楊輝的《詳解九章演算法》《日用演算法》和《楊輝演算法》,朱世傑的《算學啟蒙》《四元玉鑒》等,很多領域都達到古代數學的高峰,其中一些成就也是當時世界數學的高峰。
從開平方、開立方到四次以上的開方,在認識上是一個飛躍,實現這個飛躍的就是賈憲。楊輝在《九章演算法纂類》中載有賈憲「增乘開平方法」、「增乘開立方法」;在《詳解九章演算法》中載有賈憲的「開方作法本源」圖、「增乘方法求廉草」和用增乘開方法開四次方的例子。根據這些記錄可以確定賈憲已發現二項系數表,創造了增乘開方法。這兩項成就對整個宋元數學發生重大的影響,其中賈憲三角比西方的帕斯卡三角形早提出600多年。
把增乘開方法推廣到數字高次方程(包括系數為負的情形)解法的是劉益。《楊輝演算法》中「田畝比類乘除捷法」卷,介紹了原書中22個二次方程和 1個四次方程,後者是用增乘開方法解三次以上的高次方程的最早例子。
秦九韶是高次方程解法的集大成者,他在《數書九章》中收集了21個用增乘開方法解高次方程(最高次數為10)的問題。為了適應增乘開方法的計算程序,奏九韶把常數項規定為負數,把高次方程解法分成各種類型。當方程的根為非整數時,秦九韶採取繼續求根的小數,或用減根變換方程各次冪的系數之和為分母,常數為分子來表示根的非整數部分,這是《九章算術》和劉徽注處理無理數方法的發展。在求根的第二位數時,秦九韶還提出以一次項系數除常數項為根的第二位數的試除法,這比西方最早的霍納方法早500多年。
元代天文學家王恂、郭守敬等在《授時歷》中解決了三次函數的內插值問題。秦九韶在「綴術推星」題、朱世傑在《四元玉鑒》「如象招數」題都提到內插法(他們稱為招差術),朱世傑得到一個四次函數的內插公式。
用天元(相當於x)作為未知數符號,立出高次方程,古代稱為天元術,這是中國數學史上首次引入符號,並用符號運算來解決建立高次方程的問題。現存最早的天元術著作是李冶的《測圓海鏡》。
從天元術推廣到二元、三元和四元的高次聯立方程組,是宋元數學家的又一項傑出的創造。留傳至今,並對這一傑出創造進行系統論述的是朱世傑的《四元玉鑒》。
朱世傑的四元高次聯立方程組表示法是在天元術的基礎上發展起來的,他把常數放在中央,四元的各次冪放在上、下、左、右四個方向上,其他各項放在四個象限中。朱世傑的最大貢獻是提出四元消元法,其方法是先擇一元為未知數,其他元組成的多項式作為這未知數的系數,列成若干個一元高次方程式,然後應用互乘相消法逐步消去這一未知數。重復這一步驟便可消去其他未知數,最後用增乘開方法求解。這是線性方法組解法的重大發展,比西方同類方法早400多年。
勾股形解法在宋元時期有新的發展,朱世傑在《算學啟蒙》卷下提出已知勾弦和、股弦和求解勾股形的方法,補充了《九章算術》的不足。李冶在《測圓海鏡》對勾股容圓問題進行了詳細的研究,得到九個容圓公式,大大豐富了中國古代幾何學的內容。
已知黃道與赤道的夾角和太陽從冬至點向春分點運行的黃經余弧,求赤經余弧和赤緯度數,是一個解球面直角三角形的問題,傳統歷法都是用內插法進行計算。元代王恂、郭守敬等則用傳統的勾股形解法、沈括用會圓術和天元術解決了這個問題。不過他們得到的是一個近似公式,結果不夠精確。但他們的整個推算步驟是正確無誤的,從數學意義上講,這個方法開辟了通往球面三角法的途徑。
中國古代計算技術改革的高潮也是出現在宋元時期。宋元明的歷史文獻中載有大量這個時期的實用算術書目,其數量遠比唐代為多,改革的主要內容仍是乘除法。與演算法改革的同時,穿珠算盤在北宋可能已出現。但如果把現代珠算看成是既有穿珠算盤,又有一套完善的演算法和口訣,那麼應該說它最後完成於元代。
宋元數學的繁榮,是社會經濟發展和科學技術發展的必然結果,是傳統數學發展的必然結果。此外,數學家們的科學思想與數學思想也是十分重要的。宋元數學家都在不同程度上反對理學家的象數神秘主義。秦九韶雖曾主張數學與道學同出一源,但他後來認識到,「通神明」的數學是不存在的,只有「經世務類萬物」的數學;莫若在《四元玉鑒》序文中提出的「用假象真,以虛問實」則代表了高度抽象思維的思想方法;楊輝對縱橫圖結構進行研究,揭示出洛書的本質,有力地批判了象數神秘主義。所有這些,無疑是促進數學發展的重要因素。
中西方數學的融合
中國從明代開始進入了封建社會的晚期,封建統治者實行極權統治,宣傳唯心主義哲學,施行八股考試制度。在這種情況下,除珠算外,數學發展逐漸衰落。
16世紀末以後,西方初等數學陸續傳入中國,使中國數學研究出現一個中西融合貫通的局面;鴉片戰爭以後,近代數學開始傳入中國,中國數學便轉入一個以學習西方數學為主的時期;到19世紀末20世紀初,近代數學研究才真正開始。
從明初到明中葉,商品經濟有所發展,和這種商業發展相適應的是珠算的普及。明初《魁本對相四言雜字》和《魯班木經》的出現,說明珠算已十分流行。前者是兒童看圖識字的課本,後者把算盤作為家庭必需用品列入一般的木器傢具手冊中。
隨著珠算的普及,珠算演算法和口訣也逐漸趨於完善。例如王文素和程大位增加並改善撞歸、起一口訣;徐心魯和程大位增添加、減口訣並在除法中廣泛應用歸除,從而實現了珠算四則運算的全部口訣化;朱載墒和程大位把籌算開平方和開立方的方法應用到珠算,程大位用珠算解數字二次、三次方程等等。程大位的著作在國內外流傳很廣,影響很大。
1582年,義大利傳教士利瑪竇到中國,1607年以後,他先後與徐光啟翻譯了《幾何原本》前六卷、《測量法義》一卷,與李之藻編譯《圜容較義》和《同文算指》。1629年,徐光啟被禮部任命督修歷法,在他主持下,編譯《崇禎歷書》137卷。《崇禎歷書》主要是介紹歐洲天文學家第谷的地心學說。作為這一學說的數學基礎,希臘的幾何學,歐洲玉山若乾的三角學,以及納皮爾算籌、伽利略比例規等計算工具也同時介紹進來。
在傳入的數學中,影響最大的是《幾何原本》。《幾何原本》是中國第一部數學翻譯著作,絕大部分數學名詞都是首創,其中許多至今仍在沿用。徐光啟認為對它「不必疑」、「不必改」,「舉世無一人不當學」。《幾何原本》是明清兩代數學家必讀的數學書,對他們的研究工作頗有影響。
其次應用最廣的是三角學,介紹西方三角學的著作有《大測》《割圓八線表》和《測量全義》。《大測》主要說明三角八線(正弦、餘弦、正切、餘切、正割、餘割、正矢、余矢)的性質,造表方法和用表方法。《測量全義》除增加一些《大測》所缺的平面三角外,比較重要的是積化和差公式和球面三角。所有這些,在當時歷法工作中都是隨譯隨用的。
1646年,波蘭傳教士穆尼閣來華,跟隨他學習西方科學的有薛鳳柞、方中通等。穆尼閣去世後,薛鳳柞據其所學,編成《歷學會通》,想把中法西法融會貫通起來。《歷學會通》中的數學內容主要有比例對數表》《比例四線新表》和《三角演算法》。前兩書是介紹英國數學家納皮爾和布里格斯發明增修的對數。後一書除《崇禎歷書》介紹的球面三角外,尚有半形公式、半弧公式、德氏比例式、納氏比例式等。方中通所著《數度衍》對對數理論進行解釋。對數的傳入是十分重要,它在歷法計算中立即就得到應用。
清初學者研究中西數學有心得而著書傳世的很多,影響較大的有王錫闡《圖解》、梅文鼎《梅氏叢書輯要》(其中數學著作13種共40卷)、年希堯《視學》等。梅文鼎是集中西數學之大成者。他對傳統數學中的線性方程組解法、勾股形解法和高次冪求正根方法等方面進行整理和研究,使瀕於枯萎的明代數學出現了生機。年希堯的《視學》是中國第一部介紹西方透視學的著作。
清康熙皇帝十分重視西方科學,他除了親自學習天文數學外,還培養了一些人才和翻譯了一些著作。1712年康熙皇帝命梅彀成任蒙養齋匯編官,會同陳厚耀、何國宗、明安圖、楊道聲等編纂天文演算法書。1721年完成《律歷淵源》100卷,以康熙「御定」的名義於1723年出版。其中《數理精蘊》主要由梅彀成負責,分上下兩編,上編包括《幾何原本》、《演算法原本》,均譯自法文著作;下編包括算術、代數、平面幾何平面三角、立體幾何等初等數學,附有素數表、對數表和三角函數表。由於它是一部比較全面的初等數學網路全書,並有康熙「御定」的名義,因此對當時數學研究有一定影響。
綜上述可以看到,清代數學家對西方數學做了大量的會通工作,並取得許多獨創性的成果。這些成果,如和傳統數學比較,是有進步的,但和同時代的西方比較則明顯落後了。
雍正即位以後,對外閉關自守,導致西方科學停止輸入中國,對內實行高壓政策,致使一般學者既不能接觸西方數學,又不敢過問經世致用之學,因而埋頭於究治古籍。乾嘉年間逐漸形成一個以考據學為主的乾嘉學派。
隨著《算經十書》與宋元數學著作的收集與注釋,出現了一個研究傳統數學的高潮。其中能突破舊有框框並有發明創造的有焦循、汪萊、李銳、李善蘭等。他們的工作,和宋元時代的代數學比較是青出於藍而勝於藍的;和西方代數學比較,在時間上晚了一些,但這些成果是在沒有受到西方近代數學的影響下獨立得到的。
與傳統數學研究出現高潮的同時,阮元與李銳等編寫了一部天文數學家傳記—《疇人傳》,收集了從黃帝時期到嘉慶四年已故的天文學家和數學家270餘人(其中有數學著作傳世的不足50人),和明末以來介紹西方天文數學的傳教士41人。這部著作全由「掇拾史書,荃萃群籍,甄而錄之」而成,收集的完全是第一手的原始資料,在學術界頗有影響。
1840年鴉片戰爭以後,西方近代數學開始傳入中國。首先是英人在上海設立墨海書館,介紹西方數學。第二次鴉片戰爭後,曾國藩、李鴻章等官僚集團開展「洋務運動」,也主張介紹和學習西方數學,組織翻譯了一批近代數學著作。
其中較重要的有李善蘭與偉烈亞力翻譯的《代數學》《代微積拾級》;華蘅芳與英人傅蘭雅合譯的《代數術》《微積溯源》《決疑數學》;鄒立文與狄考文編譯的《形學備旨》《代數備旨》《筆算數學》;謝洪賚與潘慎文合譯的《代形合參》《八線備旨》等等。
《代微積拾級》是中國第一部微積分學譯本;《代數學》是英國數學家德·摩根所著的符號代數學譯本;《決疑數學》是第一部概率論譯本。在這些譯著中,創造了許多數學名詞和術語,至今還在應用,但所用數學符號一般已被淘汰了。戊戌變法以後,各地興辦新法學校,上述一些著作便成為主要教科書。
在翻譯西方數學著作的同時,中國學者也進行一些研究,寫出一些著作,較重要的有李善蘭的《《尖錐變法解》《考數根法》;夏彎翔的《洞方術圖解》《致曲術》《致曲圖解》等等,都是會通中西學術思想的研究成果。
由於輸入的近代數學需要一個消化吸收的過程,加上清末統治者十分腐敗,在太平天國運動的沖擊下,在帝國主義列強的掠奪下,焦頭爛額,無暇顧及數學研究。直到1919年五四運動以後,中國近代數學的研究才真正開始。

Ⅶ 誰知道數學家的故事70字左右,謝謝!

蘇步青的故事
著名的數學大師蘇步青,自1931年3月應著名數學家陳建功之約,載著日本東北帝國大學的理學博士榮譽回國,受聘於國立浙江大學,先後任數學系副教授、教授、系主任、訓導長和教務長。至1952年10月,因全國高校院系調整,他才有點不太情願地到了上海復旦大學數學系任教授、系主任,後任教務長、副校長和校長。他曾任多屆全國政協委員、全國人大代表,以及第七、第八屆全國政協副主席和民盟中央副主席等職。

回望蘇步青的百年人生路,也是崎嶇泥濘,故事多多,今選幾則以慰讀者。

故事一

公元1902年9月23日,那是一個普通的日子,可對祖輩從福建同安逃荒到浙江平陽帶溪村的蘇祖善家來說,那是一件難得的大喜、大吉的日子。真是老天有眼,天官賜福。蘇祖善家添了一丁,夫妻倆笑得合不攏嘴,終於有了世代務農的「接班人」。可蘇祖善夫妻倆從未上過學,嘗夠沒有文化的苦,望子成龍心切,於是給兒子選取「步青」為名,算命先生還說上一番好話,以「步青」為名,將來定可「平步青雲,光宗耀祖」。

名字畢竟不是「功名利祿」的天梯。正當同齡人紛紛背起書包上學的時候,蘇祖善交給兒子的卻是一條牛鞭。從此,蘇步青頭戴一頂父親編的大竹笠,身穿一套母親手縫的粗布衣,赤腳騎上牛背,鞭子一揮,來到卧牛山下,帶溪溪邊。蘇步青家養的是頭大水牛,膘壯力大,從不把又矮又小的牧牛娃放在眼裡。有一次,水牛脾氣一上來,又奔又跳,把蘇步青摔在剛剛砍過竹的竹園里。真是老天庇佑,他跌在幾根竹根中間,未有皮肉之苦,逃過一劫。

放牛回家,蘇步青走過村私塾門口,常被琅琅的書聲所吸引。有一次,老師正大聲念:「蘇老泉,二十七,始發憤,讀書籍。」他聽後,就跟著念了幾遍。此後,他竟記住了順口溜,放牛時當山歌唱。

蘇祖善常聽兒子背《三字經》、《百家姓》,心存疑惑。有一次,正好看見兒子在私塾門口「偷聽」,為父的心終於動了,夫妻一合計,決定勒緊褲帶,把蘇步青送進了私塾。

故事二

9歲那年,蘇步青的父親挑上一擔米當學費,走了50公里山路,送蘇步青到平陽縣城,當了一名高小的插班生。從山裡到縣城,蘇步青大開眼界,什麼東西都新奇。他第一次看到饅頭里有肉末,常用飯票換成錢買「肉饅頭」吃。一個月的飯票提早用完了,只好餓肚子。他見到燒開水的老虎灶,也覺得好玩,把家裡帶來的雞蛋擲進鍋里,一鍋開水變成一鍋蛋花湯,燒水工看到氣極了,揪住他打了一頓。

蘇步青整天玩呀、鬧呀,考試時常坐「紅交椅」,到期末考試,他在班裡得了倒數第一名。可是,他的作文寫得還不錯,私塾里的「偷聽」,激發了他學習語文的興趣,為作文打了一點基礎。然而,語文老師越看越不相信,總認為蘇步青的作文是抄來的。因此還是批給他一個很低的分數。這樣,更激發了他的牛脾氣,老師越說他不好,他越不好好學,一連三個學期,都是倒數第一名。同學和老師都說他是「笨蛋」。

有一次,地理老師陳玉峰把蘇步青叫到辦公室,給他講一個小故事:「牛頓12歲的時候,從農村小學轉到城裡念書,成績不好,同學們都瞧不起他。有一次,一個同學蠻橫無理地欺負他,一腳踢在他的肚子上。他疼得直打滾。那個同學身體比他棒,功課比他好,牛頓平時很怕他。但這時他忍無可忍,跳起來還擊,把那個同學逼到牆角,撳在牆上。那同學見牛頓發起怒來如此勇猛,只好屈服。牛頓從這件事想到做學問的道理也不過如此:只要下定決心,就能把它制服。他發憤圖強,努力學習,不久成績躍居全班第一,後來成了一個偉大的科學家。」

蘇步青見陳老師不批評他,還給他講故事,心裡很感激。陳老師見他垂著頭,摸摸他的頭後說:「我看你這個孩子挺聰明嘛,只要肯努力,一定可以考第一名。」又說:「你爸爸、媽媽累死累活,省吃儉用,希望你把書念好。像你現在這樣子,將來拿什麼來報答他們?」蘇步青再也抑制不住心靈的震撼,淚水像斷線的珍珠淌在自已的胸前,第一次感到自己做錯了事。此後,他完全變成了懂事的孩子,不再貪玩,刻苦讀書,到期末考試得了全班第一名。

故事三

溫州的浙江省立第10中學的一堂數學課,把蘇步青引向通往數學王國的路。從日本留學回溫州的楊老師在上數學課時,帶著憂國憂民的真情:「當今世界,弱肉強食。世界列強仰仗船堅炮利,對我國豆剖瓜分,鯨吞蠶食。中華民族亡國滅種的危險迫在眉睫。為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學習好數學。」楊老師的話,打動了蘇步青的心。從此,他的興趣從文學向數學轉移。有一次,蘇步青用20種不同的方法證明了一條幾何定理。校長洪泯初得知後,把蘇步青叫到辦公室,拍著他的肩膀說:「好好學習,將來送你留學。」到蘇步青中學畢業時,洪校長已調到北京教育部任職,但他仍關心蘇步青的學習,寄來了200元資助蘇步青留學。

1919年,17歲的蘇步青買了一張去日本的船票,餘170元錢要維持3個月的生活,實在很艱難。他每天只能吃兩餐飯,無錢請日語老師,只好拜房東大娘為師。最後他用流利的日語回答了主考官的提問,以第一名的成績進入名牌學校——東京高等工業學校電機系。1924年,他又以第一名的成績考入日本東北帝國大學數學系,師從著名幾何學家窪田忠彥教授。1927年,大學畢業後,他又在課余賣報、送牛奶、當雜志校對和家庭老師,用所掙得的錢做學費,免試升入該校研究生院做研究生。並以堅強的意志,刻苦攻讀,接連發表了41篇仿射微分幾何和射影微分幾何方面的研究論文,開辟了微分幾何研究的新領域,被數學界稱作「東方國度上升起的燦爛的數學明星」。1931年3月,他以優異的成績榮獲該校理學博士學位,成了繼陳建功之後獲得本學位的第二個外國人。此後,國內外的聘書像雪片似的飛來,蘇步青一一謝絕。因為兩年前陳建功獲理學博士位時,曾約蘇步青到條件較差的浙大去。蘇步青說:「你先去,我畢業後再來。讓我們花上20年時間,把浙大數學系辦成世界第一流的數學系……」這興許就是蘇步青在全國高校院系調整時不願離開浙大的情緣。

走上工作崗位後,蘇步青在科研和教學上取得了令世人嘆服的光輝業績,除做研究生時發現的四次(三階)代數錐面,被學術界譽稱為「蘇錐面」外,後在「射影曲線論」、「射影曲面論」、「高維射影空間共軛網理論」、「一般空間微分幾何學」和「計算幾何」等方面都取得世界同行公認的成就,特別在著名的戈德序列中的第二個伴隨二次曲面被國內外同行稱為「蘇的二次曲面」。他還證明了閉拉普拉斯序列和構造(T4),被世界學術界譽稱為「蘇(步青)鏈」。因此,德國著名數學家布拉須凱稱蘇步青是「東方第一個幾何學家」,歐美、日本的數學家稱他和同事們為「浙大學派」。的確,自1931年到1952年間,蘇步青培養了近100名學生,在國內10多所著名高校中任正副系主任的就有25位,有5人被選為中國科學院院士,連解放後培養的3名院士,共有8名院士學生。在復旦數學研究所,蘇步青更有谷超豪、胡和生和李大潛高足,形成了三代四位院士共事的罕見可喜現象。

故事四

「七七」事變後,浙江大學被迫西遷。在這國難當頭,舉校西遷時,蘇步青接到一封加急電報:岳父松本先生病危,要蘇步青夫婦去日本仙台見最後一面。蘇步青把電報交給妻子說:「……你去吧,我要留在自己的祖國。」蘇步青妻子蘇松本說:「我跟著你走。」但因妻子剛分娩不久,不能隨行內遷,蘇步青把妻子送平陽鄉下避難,直到1940年暑假,由竺可楨校長特批一筆路費,才將妻子和女兒接到湄潭。

在湄潭的日子裡,師生的生活極其艱苦,大學教授靠工資也難以糊口。蘇步青買了一把鋤頭,每天下班回家或休息日,就開荒種菜,有一次,湄潭菜館蔬菜館供應不上,就從蘇步青菜地里要去幾筐花菜。還有一天傍晚,竺校長來到他住的破廟前,看見蘇步青正挑水種菜,蘇松本背著兒子燒飯。細心的竺校長見鍋里全是蘿卜、地瓜干,就問蘇步青。蘇步青解釋說:「我家孩子多,薪水全拿來買米也不夠吃。地瓜干蘸鹽巴,我們已吃了幾個月了。」竺可楨驚愕了。於是,他特許蘇步青兩個讀中學的兒子,破例吃在中學、住在家裡(因為蘇家拿不出被褥)的特殊待遇。

生活上的困難每況愈下,蘇步青的一個小兒子因營養不良,出世不久就死去了。蘇步青把他埋在湄潭的山上,在小石碑上刻著「蘇嬰之冢」幾個字。然而,生活上的困難嚇不倒有意志、有毅力的人,浙大的教學和科研依然有條不紊地進行。蘇步青也是帶著困難走上講台的。當他回身在黑板上畫幾何圖形時,學生們就會議論蘇老師衣服上的「三角形、梯形……」的補丁,還有屁股上的「螺旋形曲線」!晚上,蘇步青把桐油燈放在破廟的香案上寫教材,終於用自己堅忍不拔的意志完成了《射影曲線概論》一書。1994年夏,筆者有幸在青岩看到蘇步青遷徙途中住過的小廟,一種崇敬之情油然而生,令人難以忘懷。

故事五

1972年12月7日,蘇步青的學生、著名數學家張素誠,因《數學學報》復刊之需,拜訪各地數學家,到上海理應拜訪蘇老師,沒想到蘇老所賜的《射影幾何概論》(英文版)一書上,別開生面在扉頁題了一首詩:

三十年前在貴州,

曾因奇異點生愁,

如今老去申江日,

喜見故人爭上游。

這不僅打破常人的題詞俗話,把師生之情和盤托出,又足可看出蘇老詩藝的高超,文學功底的深厚了。

許多人都知道蘇步青是數學大師,卻不知道他還是位文學大師,寫作大家和詩人。他從小酷愛古詩文,13歲學寫詩。讀初小時常騎在牛背上誦讀《千家詩》等。幾十年來,他與詩為伴,與詩書同行,每次出差,提包里總放一二本詩集,如《杜甫詩選》等。蘇步青不僅讀詩,更有作詩興趣,幾十年筆耕不輟,寫了近千首詩作。在他96歲高齡時,北京群言出版社出版了《蘇步青業余詩詞鈔》,共收近體詩444首,詞60首,由蘇老手寫影印,其中1931~1949年早期作品191首,內有詞47首。從中我們可以領略蘇老60年間的學術生涯和詩書技藝折射的光芒,富有時代氣息,給人以諸多的啟迪。

回想浙江大學內遷湄潭時期,他和數學大師錢寶琮等創設湄潭吟社,在生活極度困難下,自費出版了《湄潭吟社詩存第一輯》,內收各家詩詞約100首。在國難當頭日子裡,詩人們品茶吟詩,或切磋教義,或評論時局,其憂國思鄉,憤世嫉俗之情常流露於筆端。

1944年,蘇步青以「游七七亭」為詩題作一詩:

單衣攀路徑,一杖過燈汀。

護路雙雙樹,臨江七七亭。

客因遠游老,山是故鄉青。

北望能無淚,中原戰血腥。

這是蘇步表以物寄情,對家鄉淪陷和祖國山河破碎的懷念和人民奮起抗戰的歌頌,愛國憂世之情自心中汩汩流出。

蘇步青的詩藝高超,令人嘆為觀止。他的詩意境高遠,筆調清新,常用典故,富有哲理。

讀了蘇步青的許多詩,不僅使人感到蘇老常對後學諄諄教導「金字塔」般基礎之重要,文理相通之亮點。他幾十年如一日,巧用自稱「零頭布」(零碎時間)來學習和研究,這些永留人間的好詩詞,不就是蘇步青充分利用零碎時間的佐證嗎?

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肖像(6張)902年9月出生在浙江省平陽縣的一個山村裡。雖然家境清貧,但父母依然省吃儉用供他上學。他在讀初中時,對數學並不感興趣,覺得數學太簡單,一學就懂。然而,後來的一堂數學課影響了他一生的道路。 蘇步青上初三時,他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學歸來的教數學課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數學,而是講故事。他說:「當今世界,弱肉強食,世界列強依仗船堅炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險迫在眉睫,振興科學,發展實業,救亡圖存,在此一舉。『天下興亡,匹夫有責』,在座的每一位同學都有責任。」他旁徵博引,講述了數學在現代科學技術發展中的巨大作用。這堂課的最後一句話是:「為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學好數學。」蘇步青一生不知聽過多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。 1919年蘇步青中學畢業後赴日本留學。1927年畢業於日本東北帝國大學數學系,後入該校研究生院,1931年畢業獲理學博士學位。1931年3月應著名數學家陳建功之約,載著日本東北帝國大學的理學博士榮譽回國,受聘於國立浙江大學,先後任數學系副教授、教授、系主任、訓導長和教務長。其間,與陳建功一起創立了「微分幾何學派」。 1952年10月,因全國高校院系調整,他來到復旦大學數學系任教授、系主任,後任復旦大學教務長、副校長和校長。他曾任多屆全國政協委員、全國人大代表,以及第七、第八屆全國政協副主席和民盟中央副主席等職。2003年3月17日16時45分13秒在上海逝世,享年101歲。

Ⅷ 陳建功的人物生平

陳建功(1893—1971),傑出數學家,著名數學教育家。早年在浙江大學數學系任教20餘年,解放後,他入復旦大學數學系執教,與蘇步青一起把復旦大學數學學科建設成我國數學領域教學與研究的中心,後曾任杭州大學副校長。研究領域涉及正交函數,三角級數,函數逼近,單葉函數與共形映照等。是我國函數論研究的開拓者之一。 其子為中科院院士、控制論專家陳翰馥教授。
陳建功,字業成,1893年9月8日生於浙江紹興府城裡(今浙江省紹興市)。父親陳心齋是城中慈善機構同善局裡的一名小職員,月薪僅兩塊大洋。陳建功是長子,有6個妹妹,家裡生活十分清苦。母親魯氏夫人賢淑勤儉,常為成衣鋪作活,幫助維持生計。陳老先生為人忠厚老實,供職20餘年,潔身自好,從無銀錢上的差錯,這不僅為人們所稱道,也給子女以身教。
陳建功幼時,家貧無力延師。5歲時開始附讀於鄰家私塾。他聰穎好學,幾年後就進了紹興有名的蕺山書院。1909年又考入紹興府中學堂,魯迅先生當年就在那裡執教。1910年進入杭州兩級師范的高級師范求學。3年中他最喜歡的課程是數學。1913年畢業後,陳建功為了以科學富國強民,選擇東渡日本深造的道路。
1914年,陳建功取得官費待遇考入日本東京高等工業學校學習染色工藝,然其數學志趣不減,故同時又考進了一所夜校——東京物理學校。於是,他白天學化工,晚上念數學、物理,日以繼夜地在兩校辛勤學習。5年中,他不僅學業突飛猛進,為以後打下堅實的基礎,而且養成了珍惜時間的習慣。1918年他畢業於高等工業學校,翌年春天又畢業於物理學校,滿載學習成果回到祖國,任教於浙江甲種工業學校。雖然教學任務繁重,但陳建功對數學的愛好有增無減;教學之餘,全用力鑽研數學,並指導著一個數學興趣小組。
1920年,陳建功再度赴日求學。他告別新婚之妻李國英(寧波人,1930年病故),來到日本仙台,考入東北帝國大學數學系,從此他開始了近代數學的研究。1921年,陳建功的第一篇論文《Some theorems on infinite procts》在《東北數學雜志》發表了。這是我國學者在國外最早發表的一批數學論文之一。1923年,陳建功在東北帝國大學畢業後,回國任教於浙江工業專門學校 ,次年應聘為國立武昌大學數學系教授,從此開始了他的大學教學生涯。
1926年,陳建功第三次東渡,考入東北帝國大學研究生院攻讀博士學位,導師藤原松三郎先生指導他專攻三角級數論。當時,作為傅里葉(Fourier)分析主要部分的三角級數論,在國際上處於全盛時期。陳建功在兩年多的研究中獲得許多創造性成果。1929年,他通過答辯取得在日本極為難得的理學博士學位,這是在日本獲得此殊榮的第一個外國學者。日本各報紙都在首版刊登了這一新聞。正如蘇步青教授所說:「長期被外國人污衊為劣等人種的中華民族,竟然出了陳建功這樣一個數學家,無怪乎當時舉世贊嘆與驚奇。」導師藤原先生在祝賀會上說:「我一生以教書為業,沒有多大成就。不過我有一個中國學生,名叫陳建功,這是我一生之最大光榮。」為感謝恩師的教誨,陳建功在自己研究工作的基礎上,綜合當時國際上最新成果,用日文撰寫了專著《三角級數論》,著名的岩波書店出版了這本書。該書不僅內容豐富,而且許多數學術語之日文表達均屬首創,數十年後仍被列為日本基礎數學之參考文獻。
1929年,陳建功婉言謝絕了導師留他在日本工作的美意,回到朝思暮想的祖國,眾多大學爭相延聘。浙江大學邵裴之校長請到了這位雄才,並委以數學系主任之職。1931年,在陳建功建議下校長請來了中國的第二位日本理學博士蘇步青,接著又請蘇步青擔任數學系主任。從此兩位教授密切合作積20餘年,為國家培養了大批人才,形成了國際上廣為稱道的浙大學派。
1937年抗日戰爭爆發後,浙江大學從杭州出發,不斷西遷,歷經浙江建德,江西吉安、泰和,廣西宜山,輾轉跋涉五千里,於1940年2月先後抵達貴州遵義、湄潭,並在兩地分別建立起浙江大學工學院與浙江大學理學院。陳建功把家眷送往紹興老家,自己隻身隨校西行,沿途日機轟炸,生活極端困苦,但他的數學研究與教學仍然弦歌不輟。他表示「決不留在淪陷區」,「一定要把數學系辦下去,不使其中斷」。
1945年抗戰勝利,浙江大學遷回杭州。生物學家羅宗洛邀請陳建功同去接收台灣大學,臨行前陳建功對同事說:「我們是臨時去的。」次年春天,他果然辭去台灣大學代理校長兼教務長之職,又回到浙江大學任教,並在當時由陳省身教授主持的中央研究院數學研究所兼任研究員。1947年他應邀去美國普林斯頓研究所任研究員。美國優越的科研條件並沒有打動他的心,一年後他又回到浙江大學。
杭州一解放,陳建功便意識到與蘇聯的學術交流將日益頻繁,當年夏天便率先學習俄文,不久即帶領學生深入對蘇聯數學之研究。正當他全力為新中國培養第一批研究生時,朝鮮戰爭爆發,為了保衛祖國,他毅然送子參軍,社會為之轟動,人們爭相學習。
1952年院系調整,浙江大學文、理學院並入復旦大學,陳建功、蘇步青等教授都調至上海。復旦校長陳望道特別器重他們,為之安排了較好的工作條件,從此浙江大學學風在復旦大學弘揚。年過花甲的陳建功的工作量仍然大得驚人,他常常同時指導三個年級的十多位研究生,還給大學生上基礎課,而且科研成果和專著不斷問世。為便於國人學習蘇聯,他又翻譯了Γ.M.戈盧津(Γoлyзин)的《單葉函數論的一些問題》和《復變函數的幾何理論》,以及《復變函數論——30年來的蘇聯數學》。在他本人多年研究與教學積累的基礎上寫成的專著《直交函數級數的和》,《Summation of the Fourier series of orthogona1 functions》,以及《實函數論》也相繼出版。1956年五月陳建功和程民德、吳文俊代表中國出席羅馬尼亞「國際函數論」會議。
1958年,浙江新建杭州大學,請陳建功擔任副校長。杭州大學是一所綜合大學,行政工作極為繁忙,但陳建功依然不知疲倦地從事教學與科學研究工作,還兼任復旦大學教授,同時在兩校指導研究生。在他指導下,杭州大學數學系有了長足的發展,函數逼近論與三角級數論等方面的研究隊伍也在迅速成長。古稀之年的陳建功還應上海科技出版社之約,將自己數十年在三角級數方面的研究成果結合國際上之最高成就,寫成巨著《三角級數論》,1964年12月該書的上冊出版。
正當陳建功送出《三角級數論》下冊手稿時,「文化大革命」開始了,專家學者在劫難逃。陳建功這位公認的學術權威首當其沖,卓越的貢獻也無法使他倖免於難,身心受到嚴重摧殘。
1971年初,陳建功的身體狀況每況愈下,胃出血嚴重,心肺等方面的並發症同時出現……1971年4月11日20時28分,一代學者陳建功教授與世長辭。

Ⅸ 著名數學家有哪些

1、陳景潤,1933年5月22日生於福建福州,當代數學家。

他對現代數學的發展做出了重要的貢獻,因將幾何坐標體系公式化而被認為是解析幾何之父。他還是西方現代哲學思想的奠基人,是近代唯物論的開拓者且提出了「普遍懷疑」的主張。黑格爾稱他為「現代哲學之父」。

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籌算女傑王貞儀

女數學家王貞儀(1768-1797 ),字德卿,江寧人,是清代學者王錫琛之女,著有《西洋籌算增刪》一卷、《重訂策算證訛》一卷、《象數窺余》四卷、《術算簡存》五卷、《籌算易知》一卷。

從她遺留下來的著作可以看出,她是一位從事天文和籌算研究的女數學家。算籌,
又被稱為籌、策、籌策等,有時亦稱為運算元,是一種棒狀的計算工具。一般是竹製或木製的一批同樣長短粗細的小棒,也有用金屬、玉、骨等質料製成的,不用時放在特製的算袋或運算元筒里,使用時在特製的算板、氈或直接在桌上排布。應用「算籌」進行計算的方法叫做「籌算」,算籌傳入日本稱為「算術」。算籌在中國起源甚早,《老子》中有一句「善數者不用籌策」的記述,現在所見的最早記載是《孫子算經》,至明朝籌算漸漸為珠算所取代。

17世紀初葉,英國數學家納皮爾發明了一種算籌計演算法,明末介紹到我國,也稱為「籌算」。清代著名數學家梅文鼎、戴震等人曾加以研究。戴震稱其為「策算」。王貞儀也從事研究由西洋傳入我國的這種籌算,並且寫了三卷書向國人介紹西洋籌算。她在著作中對西洋籌算進行增補講解,使之簡易明了。王貞儀介紹的納皮爾算籌乘除法,當時的讀者認為容易了解,但與當時我國的乘除法籌算的方法相比,顯得較繁雜,因此,數學家們沒有使用西洋籌算,一直使用中國籌演算法。今天的讀者把中外籌算乘除法視為老古董,採用的是由外國傳入的筆算四則運算,這種筆算於1903年才開始被使用,故我國與世界接軌使用筆算的歷史只有100年。

數學會女前輩高揚芝

高揚芝(1906-1978 ),江西南昌人,從小學習勤奮,特別喜歡數學。

高中畢業後考入北京大學數學系,由於學習成績優秀,1930年大學畢業後應聘到上海大同大學擔任數學教員,後成為教授、數學系主任。在課堂教學中,她遵循《學記》中所說的:「善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志。」所以,高揚芝的數學教學一貫是兢兢業業、講求實效,深受學生歡迎。

高揚芝長期從事數學分析(舊時叫高等微積分)、高等代數和復變函數等課程的教學與研究。她深知,高等數學比初等數學更加抽象,外行人常常把它看成是由冷酷的定義、定理、法則統治著的王國。因此,高教授常常告訴學生,數學結構嚴謹,證明簡潔,蘊含著數學的美。它像一座迷宮,只要你潛心學習、研究,就能尋求到走出迷宮的正確道路。一旦順利走出迷宮,成功的愉悅會使你興奮不已,你會向新的、更復雜的迷宮挑戰,這就是數學的魅力。

她在上海大同大學工作不到五年的時間里,自身潛在的科研天賦很快被喚醒催發。經過刻苦鑽研教材,結合教學實踐,她撰寫出論文《Clebsch氏級數改正》,1935年在交通大學主編的《科學通訊》上連載,得到同行好評。解放後,她又著有《極限淺說》《行列式》等科普讀物多部。

高揚芝是中國數學會創始時的少數女性前輩之一。1935年7月25日中國數學會在上海交通大學圖書館舉行成立大會,共有33人出席,高揚芝就是其中的一位。在這次年會上,她被推選為中國數學會評議會評議,後連任第二、三屆評議會評議。1951年8月,中國數學會在北京大學召開了規模空前的第一次全國代表大會,高揚芝出席了大會。她是這次到會代表63人中惟一的女代表。20世紀60年代,她被選為江蘇省數學會副理事長。

第一位數學女博士徐瑞雲

徐瑞雲,1915年6月15日生於上海,1927年2月考入上海著名的公立務本女中讀書。徐瑞雲從小喜歡數學,讀中學時對數學的興趣更加濃厚,因此,1932年9月高中畢業後報考了浙江大學數學系。當時,浙大數學系的教授有朱叔麟、錢寶琮、陳建功和蘇步青。此外,還有幾位講師、助教。數學系的課程主要由陳建功和蘇步青擔任。當時數學系的學生很少,前一屆兩個班學生共五人,她這屆也不過十幾人。

當時蘇步青才30歲,看上去十分年輕,因此徐瑞雲的同學中有人認為蘇步青是助教,可是聽完一堂課後就不住地贊嘆說:「想不到助教竟能講得這么好。」這件事引起知情者的鬨笑。徐瑞雲在陳建功和蘇步青的教導下,勤奮學習,專心聽講,認真做筆記,她的考試成績經常是滿分。1936年7月,徐瑞雲以優異成績畢業了,被浙大數學系留校任助教。1937年2月,26歲的徐瑞雲與28歲的生物系助教江希明喜結伉儷。新婚三個月後,徐瑞雲夫婦獲得亨伯特留學德國的獎學金,雙雙乘船漂洋赴德國留學,攻讀博士學位。

徐瑞雲有幸被德國著名的數學大師卡拉凱屋獨利接受,由他擔任她的數學博士指導老師。當時有不少學生想請他作導師,他都沒有同意。而徐瑞雲這位東方女士因學習勤奮,數學功底扎實,成了卡拉凱屋獨利的關門弟子。徐瑞雲主要研究三角級數論。這門學科起源於物理學的熱傳導問題的傅里葉分析的主要部分,是當時國際上研究的熱門之一,在中國還是一個空白。

徐瑞雲為將來能在分析、函數論方面趕上世界先進水平,廢寢忘食,廣擷博採,把大部分時間都用在圖書館里。1940年底,徐瑞雲獲得博士學位,成了中國歷史上第一位女數學博士。她的博士論文「關於勒貝格分解中奇異函數的傅里葉展開」,1941年發表在德國《數學時報》上。

完成學業的徐瑞雲夫婦,隨即離德回國,於1941年4月回到母校,雙雙被聘為副教授,正式登上在戰火硝煙的大後方培養人才的講台。在艱苦的條件下,陳建功和蘇步青沒有中斷在杭州時共創的函數論和微分幾何兩個數學討論班,這是一種教學相長、遴選英彥的科研形式,徐瑞雲也參與其間。1944年11月,英國駐華科學考察團團長李約瑟參觀了浙大數學系和理學院,連聲稱贊道:「你們這里是東方的劍橋!」這更加激勵了徐瑞雲的勤奮工作。她這時教的學生曹錫華、葉彥謙、金福臨、趙民義、孫以豐、楊宗道等,後來都成了傑出的數學家和數學教育家。1946年,31歲的徐瑞雲提升為正教授。

1952年,徐瑞雲調入浙江師院,被任命為數學系主任,從此全身投入了艱苦的創建數學系的工作中。在她的領導下,沒有幾年功夫,數學系已初具規模,教學質量不斷提高。第一屆本科畢業生約有三分之一考取了研究生。他們系也成為全國同行的楷模,進入全國同行前列。徐瑞雲在建設數學系的同時,沒有忘記科學研究。她翻譯了蘇聯那湯松的名著《實變函數論》。譯本於1955年由高等教育出版社出版。

第一位女數學院士胡和生

胡和生於1928年出生在南京市一個藝術世家,祖父和父親都是畫家。她從小耳濡目染,聰明好學,畫感、樂感很強,祖父和父親特別喜歡她。讀小學和中學時,她不偏科,文理兼優,這些對她後來從事數學事業幫助很大。

胡和生雖然愛好廣泛,但她的理想不是成為一位畫家,而是考上大學繼續深造。抗戰勝利以後,胡和生考進大學數學系,1950年畢業,又報考了浙江大學著名數學家、中國微分幾何創始人蘇步青教授的碩士研究生。1952年院系調整,蘇教授與她轉入了上海復旦大學。復旦是以蘇步青為首的我國微分幾何學派的策源地,人才濟濟,加之老一輩數學家的鼓勵指導,同行的互勉競爭,托著這顆新星冉冉升起。

胡和生長期從事微分幾何研究,在微分幾何領域里取得了系統、深入、富有創造性的成就。例如,對超曲面的變形理論,常曲率空間的特徵問題,她發展和改進了法國微分幾何大師嘉當等人的工作。19 60-1965年,她研究有關齊次黎曼空間運動群方面的問題,給出了確定黎曼空間運動空隙性的一般有效方法,解決了六十年前義大利數學家福比尼所提出的問題。她把這個結果,整理在與自己的丈夫谷超豪合著的《齊性空間微分幾何》一書中,受到同行稱贊。她早期在我國最高學術刊物之一《數學學報》上發表了《共軛的仿射聯絡的擴充》(1953年)、《論射影平坦空間的一個特徵》(1958年)、《關於黎曼空間的運動群與迷向群》(1964年)等重要論文。至今,她發表了七十多篇(部)論文、論著。她在射影微分幾何、黎曼空間完全運動群、規范場等研究方面都有很好的建樹,成為國際上有相當影響和知名度的女數學家。她的一些成果處於國際領先或國際先進水平。例如,在調和映照的研究中,她撰寫的專著《孤立子理論與應用》,發展了「孤立子理論與幾何理論」的成果,處於世界領先地位。

1982年,胡和生與合作者獲國家自然科學三等獎;1984年起擔任《數學學報》副主編,並擔任中國數學會副理事長;1989年被聘為我國數學界的「陳省身數學獎」的評委;1992年當選為中國科學院數學物理學部委員(1994年改稱院士),至今選出來的數學家院士,只有胡和生一人是女性。

華裔算傑張聖蓉

張聖蓉1948年生於陝西省西安市,出生不久便隨父母到台灣居住。她從小聰慧,喜愛讀書,對數學情有獨鍾。張聖蓉中學畢業後考入著名的台灣大學數學系,1970年獲學士學位。她不滿足於此,又以優異成績考入美國加利福尼亞大學,攻讀數學博士學位。

「函數」是數學中最基本、最重要的概念。一位著名數學家說過「函數概念是近現代數學思想之花」。它的產生、發展實質上反映了近現代數學迅速發展的歷程,同時也與函數論、解析數學的發展相輔相成。張聖蓉選擇了現代數學的重要前沿分支之一「函數論」作為攻讀對象。她的導師是一位著名的函數論世界大師,她要同函數論專家一道去摘取函數論皇冠上的明珠。

1974年,張聖蓉獲伯克利加利福尼亞大學博士學位,從此在美國從事函數論的研究工作。她對函數論中復平面上的解析函數、多復變函數以及有界函數的解析函數的逼近等高深領域都有涉獵,1976年,28歲的張聖蓉通過對道格拉斯函數的研究撰寫了世人沒有發現的這類函數特徵的論文,這為第二年著名數學家馬歇爾解決著名的道格拉斯猜測鋪平了道路。張聖蓉一鳴驚人,1977年又撰寫出另一篇令函數論專家驚嘆的論文,證明了馬歇爾攻克道格拉斯猜測中的一個未發現的難題。在清一色的男數學家主導的函數論領域,她確立了自己的地位。

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