數學家與物理家的故事
① 十位數學家小故事
經供參考。
1、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。可是,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
2.陳景潤 (1933—1996)
陳景潤不愛玩公園,不愛逛馬路,就愛學習。學習起來,常常忘記了吃飯睡覺。
有一天,陳景潤吃中飯的時候,摸摸腦袋,哎呀,頭發太長了,應該快去理一理,要不,人家看見了,還當他是個姑娘呢。於是,他放下飯碗,就跑到理發店去了。
理發店裡人很多,大家挨著次序理發。陳景潤拿的牌子是三十八號的小牌子。他想:輪到我還早著哩。時間是多麼寶貴啊,我可不能白白浪費掉。他趕忙走出理發店,找了個安靜的地方坐下來,然後從口袋裡掏出個小本子,背起外文生字來。他背了一會,忽然想起上午讀外文的時候,有個地方沒看懂。不懂的東西,一定要把它弄懂,這是陳景潤的脾氣。他看了看手錶,才十二點半。他想:先到圖書館去查一查,再回來理發還來得及,站起來就走了。誰知道,他走了不多久,就輪到他理發了。理發員叔叔大聲地叫:「三十八號!誰是三十八號?快來理發!」你想想,陳景潤正在圖書館里看書,他能聽見理發員叔叔喊三十八號嗎?
過了好些時間,陳景潤在圖書館里,把不懂的東西弄懂了,這才高高興興地往理發店走去。可是他路過外文閱覽室,有各式各樣的新書,可好看啦。又跑進去看起書來了,一直看到太陽下山了,他才想起理發的事兒來。他一摸口袋,那張三十八號的小牌子還好好地躺著哩。但是他來到理發店還有啥用呢,這個號碼早已過時了。
陳景潤進了圖書館,真好比掉進了蜜糖罐,怎麼也捨不得離開。可不,又有一天,陳景潤吃了早飯,帶上兩個饅頭,一塊鹹菜,到圖書館去了。
陳景潤在圖書館里,找到了一個最安靜的地方,認認真真地看起書來。他一直看到中午,覺得肚子有點餓了,就從口袋裡掏出一隻饅頭來,一面啃著,一面還在看書。 「丁零零……」下班的鈴聲響了,管理員大聲地喊:「下班了,請大家離開圖書館!」人家都走了,可是陳景潤根本沒聽見,還是一個勁地在看書吶。
管理員以為大家都離開圖書館了,就把圖書館的大門鎖上,回家去了。
時間悄悄地過去,天漸漸地黑下來。陳景潤朝窗外一看,心裡說:今天的天氣真怪!一會兒陽光燦爛,一會兒天又陰啦。他拉了一下電燈的開關線,又坐下來看書。看著看著,忽然,他站了起來。原來,他看了一天書,開竅了。現在,他要趕回宿捨去,把昨天沒做完的那道題目,繼續做下去。
陳景潤把書收拾好,就往外走去。圖書館里靜悄俏的,沒有一點兒聲音。哎,管理員上哪兒去了呢?來看書的人怎麼一個也沒了呢?陳景潤看了一下手錶,啊,已經是晚上八點多鍾了。他推推大門,大門鎖著;他朝門外大聲喊叫:「請開門!請開門!」可是沒有人回答。 要是在平時,陳景潤就會走回座位,繼續看書,一直看到第二天早上。可是,今天不行啊!他要趕回宿舍,做那道沒有做完的題目呢! 他走到電話機旁邊,給辦公室打電話。可是沒人來接,只有嘟嘟的聲音。他又撥了幾次號碼,還是沒有人來接。怎麼辦呢?這時候,他想起了黨委書記,馬上給黨委書記撥了電話。
「陳景潤?」黨委書記接到電話,感到很奇怪。他問清楚是怎麼一回事,高興得不得了,笑著說:「陳景潤!陳景潤!你辛苦了,你真是個好同志。」
黨委書記馬上派了幾個同志,去找圖書館的管理員。圖書館的大門打開了,陳景潤向管理員說:「對不起!對不起!謝謝,謝謝!」他一邊說一邊跑下樓梯,回到了自己的宿舍。 他打開燈,馬上做起那道題目來。
3.華羅庚
華羅庚出生在一個擺雜貨店的家庭,從小體弱多病,但他憑借自己一股堅強的毅力和崇高的追求,終於成為一代數學宗師.
少年時期的華羅庚就特別愛好數學,但數學成績並不突出.19歲那年,一篇出色的文章驚動了當時著名的數學家熊慶來.從此在熊慶來先生的引導下,走上了研究數學的道路.晚年為了國家經濟建設,把純粹數學推廣應用到工農業生產中,為祖國建設事業奮斗終生!華爺爺悉心栽培年輕一代,讓青年數學家茁壯成兒使他們脫穎而出,工作之餘還不忘給青多年朋友寫一些科普讀物.下面就是華羅庚爺爺曾經介紹給同學們的一個有趣的數學游戲:有位老師,想辨別他的3個學生誰更聰明.他採用如下的方法:事先准備好3頂白帽子,2頂黑帽子,讓他們看到,然後,叫他們閉上眼睛,分別給戴上帽子,藏起剩下的2頂帽子,最後,叫他們睜開眼,看著別人的帽子,說出自己所戴帽子的顏色.
3個學生互相看了看,都躊躇了一會,並異口同聲地說出自己戴的是白帽子
聰明的小讀者,想想看,他們是怎麼知道帽子顏色的呢?「 為了解決上面的伺題,我們先考慮「2人1頂黑帽,2頂白帽」問題.因為,黑帽只有1頂,我戴了,對方立刻會說自己戴的是白帽.但他躊躇了一會,可見我戴的是白帽. 這樣,「3人2頂黑帽,3頂白帽」的問題也就容易解決了.假設我戴的是黑帽子,則他們2人就變成「2人1頂黑帽,2頂白帽」問題,他們可以立刻回答出來,但他們都躊躇了一會,這就說明,我戴的是白帽子,3人經過同樣的思考,於是,都推出自己戴的是白帽子.看到這里。同學們可能會拍手稱妙吧.後來,華爺爺還將原來的問題復雜化,「n個人,n-1頂黑帽子,若干(不少於n)頂白帽子」的問題怎樣解決呢?運用同樣的方法,便可迎刃而解.他並告誡我們:復雜的問題要善於「退」,足夠地「退」,「退」到最原始而不失去重要性的地方,是學好數學的一個訣竊.
4.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".
5.陳省身
陳省身1911年10月28日生於浙江嘉興秀水縣,美籍華人,20世紀世界級的幾何學家。少年時代即顯露數學才華,在其數學生涯中,幾經抉擇,努力攀登,終成輝煌。他在整體微分幾何上的卓越貢獻,影響了整個數學的發展,被楊振寧譽為繼歐幾里德、高斯、黎曼、嘉當之後又一里程碑式的人物。曾先後主持、創辦了三大數學研究所,造就了一批世界知名的數學家。晚年情系故園,每年回天津南開大學數學研究所主持工作,培育新人,只為實現心中的一個夢想:使中國成為21世紀的數學大國。
陳省身9歲考入秀州中學預科一年級。這時他已能做相當復雜的數學題,並且讀完了《封神榜》、《說岳全傳》等書。1922年秋,父親到天津法院任職,陳省身全家遷往天津,住在河北三馬路宙緯路。第二年,他進入離家較近的扶輪中學(今天津鐵路一中)。陳省身在班上年紀雖小,卻充分顯露出他在數學方面的才華。陳省身考入南開大學理科那一年還不滿15歲。他是全校聞名的少年才子,大同學遇到問題都要向他請教,他也非常樂於幫助別人。一年級時有國文課,老師出題做作文,陳省身寫得很快,一個題目往往能寫出好幾篇內容不同的文章。同學找他要,他自己留一篇,其餘的都送人。到發作文時他才發現,給別人的那些得的分數反倒比自己那篇要高。
他不愛運動,喜歡打橋牌,且牌技極佳。圖書館是陳省身最愛去的地方,常常在書庫里一呆就是好幾個小時。他看書的門類很雜,歷史、文學、自然科學方面的書,他都一一涉獵,無所不讀。入學時,陳省身和他父親都認為物理比較切實,所以打算到二年級分系時選物理系。但由於陳省身不喜歡做實驗,既不能讀化學系,也不能讀物理系,只有一條路——進數學系。
數學系主任姜立夫,對陳省身的影響很大。數學系1926級學生只有5名,陳省身和吳大任是全班最優秀的。吳大任是廣東人,畢業於南開中學,被保送到南開大學。他原先進物理系,後來被姜立夫的魅力所吸引,轉到了數學系,和陳省身非常要好,成為終生知己。姜立夫為擁有兩名如此出色的弟子而高興,開了許多門在當時看來是很高深的課,如線性代數、微分幾何、非歐幾何等等。二年級時,姜立夫讓陳省身給自己當助手,任務是幫老師改卷子。起初只改一年級的,後來連二年級的都讓他改,另一位數學教授的卷子也交他改,每月報酬10元。第一次拿到錢時,陳省身不無得意,這是他第一次的勞動報酬啊!
考入南開後,陳省身住進八里台校舍。每逢星期日,他從學校回家都要經過海光寺,那裡是日本軍營。看到荷槍實彈的日本鬼子那副耀武揚威的模樣,他心裡很不是滋味,不禁快步走開。再往前便是南市「三不管」,是個烏煙瘴氣的地方,令他萬分厭惡。從家返回學校時,又要經過南市、海光寺,直到走進八里台校園,他才感到鬆了口氣。
6.丘成桐
丘成桐1949年出生於廣東汕頭,老家在梅州蕉嶺,在香港長大。父親曾在香港香讓學院及香港中文大學的前身崇基學院任教。父教母慈,童年的丘成桐無憂無慮,成績優異。但在他14歲那年,父親突然辭世,一家人頓時失去經濟來源。盡管丘成桐不得不一邊打工一邊學習,卻仍然以優異成績考入香港中文大學數學系。
他的父親在他14歲時去世,家境貧寒。他中學的時候逃學一年,曾經成績很差,差一點落榜。19歲的時候來到美國伯克利,「21歲畢業時就註定要改變數學的面貌」。這不是我的話,這是幾年前加州大學洛杉磯分校希望把丘教授聘請過來的時候,系裡討論時一個年紀很大的幾何學家引用陳省身先生說的一句話。他10年之後成為數學界的一代天驕。從他入學伯克利到在世界數學家大會做一小時報告還不到10年。當年他只有28歲,也是在那一年,陳景潤先生被邀請做45分鍾的報告。這期間他證明了卡拉比猜想、正質量猜想,開創了一個嶄新的領域:幾何分析。
1981年,他32歲時,獲得了美國數學會的維布倫(Veblen)獎——這是世界微分幾何界的最高獎項之一;1983年,他被授予菲爾茲(Fields)獎章——這是世界數學界的最高榮譽;1994年,他又榮獲了克勞福(Crawford)獎。
除此之外,他還獲得過美國國家科學獎章和加利福尼亞州最優秀的科學家的稱號,是美國科學院院士、哈佛大學名譽博士、中國科學院外籍院士、香港中文大學名譽博士…… 大學期間,他以三年時間修完全部必修課程,還閱讀了大量課外資料。他的突出成績和鑽研精神為當時的美籍教授薩拉夫所賞識,薩拉夫力薦他到美國加利福尼亞大學伯克利分校攻讀博士研究生。七十年代左右的伯克利分校是世界微分幾何的中心,雲集了許多優秀的幾何學家和年輕學者。在這里,丘成桐得到IBM獎學金,並師從著名微分幾何學家陳省身。
命運是公平的,獎章、榮譽,授予了那個在教室中堅持到最後的人。這,並沒有讓丘成桐止步不前,他繼續進行著大量繁雜的研究工作,並不斷取得成就。
堅韌、堅持、鍥而不舍,這就是丘成桐的精神。當然,也不是每個有著這樣精神的人都能取得丘成桐一樣的成就的。數學需要勤奮,更需要天才。正如著名數學家尼倫伯格所說,丘成桐「不僅具備幾何學家的直觀能力,而且兼有分析家的才能」。著名數學家鄭紹遠先生回憶說,對於許多艱深的數學問題,丘成桐已思考近20年,雖然仍未解決,他還是沒有輕易放棄思考。
丘成桐對中國的數學事業一直非常關心。從1984年起,他先後招收了十幾名來自中國的博士研究生,要為中國培養微分幾何方面的人才。他的做法是,不僅要教給學生一些特殊的技巧,更重要的是教會他們如何領會數學的精闢之處。他的學生田剛,也於1996年獲得了維布倫獎,被公認為世界最傑出的微分幾何學家之一。
數學是奇妙的,只有鍥而不舍才能探求其中真諦。對於丘成桐這樣的數學家來說,這種探求不但是人生的意義,也是人生的樂趣。
丘先生絕對不是一個完人,但絕對是一個偉大的數學家。你可以不喜歡這個人,但你不可能不喜歡他的數學,他證明了許多妙不可言的定理。大家如果學數學,讀到研究生的話你就會知道他的定理非常美妙,他的卡拉比猜想毫無疑問是數學中最深刻的定理之一,尤其是在超弦理論中應用之廣不可思議,我想當年丘教授自己都沒有想到。
他個性堅強,永不服輸,永不言棄,著述等身,得獎無數。這些也帶給他許許多多的誤解。因為少年得志,20幾歲就功成名就,有人說他目中無人、傲慢至極。當然,有這樣的成就也讓他有傲慢的資本。我把他跟陳省身一比。陳省身先生,大家跟他相處久了就知道也傲慢,只是他們以不同的形式表達他們的傲慢,丘成桐是直截了當,數學和為人是他衡量你的標准,他看你的話,你數學不好,他不願意跟你多談,你做事情不入他的眼,他不願意搭理你。
先生是微笑不語,什麼人他都可以很平和地相處,但是這微笑中就蘊含著尊敬或者是不屑,你自己可以感覺出來。他們都是真正的君子,都是我最敬佩的偉大的數學家,他們都尊重真正的君子和真正的數學家。我想這是他們真正可貴的地方。
30年來,丘先生不僅時刻把握著數學與物理跳動的脈搏,引導著世界數學發展的潮流,還一直懷著一顆赤子之心,關心和幫助著中國數學的進步。他培養了眾多的華人數學家。他的學生和博士後在國外各個重要的大學里都有。
Top1:伽利略質疑權威
伽利略17歲那年,考進了比薩大學醫科專業。
有一次上課,比羅教授講胚胎學。他講道:「母親生男孩還是生女孩,是由父親的強弱決定的。父親身體強壯,母親就生男孩;父親身體衰弱,母親就生女孩。」
比羅教授的話音剛落,伽利略就舉手說道:「老師,我有疑問。我的鄰居,男的身體非常強壯,可他的妻子一連生了5個女兒。這與老師講的正好相反,這該怎麼解釋?」
「我是根據古希臘著名學者亞里士多德的觀點講的,不會錯!」比羅教授想壓服他。
伽利略繼續說:「難道亞里士多德講的不符合事實,也要硬說是對的嗎?科學一定要與事實符合,否則就不是真正的科學。」比羅教授被問倒了,下不了台。
後來,伽利略果然受到了校方的批評,但是,他勇於堅持、好學善問、追求真理的精神卻絲毫沒有改變。正因為這樣,他才最終成為一代科學巨匠。
Top 4:8歲高斯發現了數學定理
德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。
有一天高斯的數學教師情緒低落的一天。對同學們說:「你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。」
結果不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。「老師,答案是不是這樣?」
老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:「去,回去再算!錯了。」
高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:「老師!我想這個答案是對的。」
數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,這個8歲的小鬼怎麼這樣快就得到了答案呢?
高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以後也認真教起書來,並且還常從城裡買些數學書自己進修並借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以後便在數學上作了一些重要的研究了。
Top 5:陳景潤攻克歌德巴赫猜想
陳景潤一個家喻戶曉的數學家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻,創立了著名的「陳氏定理」,所以有許多人親切地稱他為「數學王子」。但有誰會想到,他的成就源於一個故事。
1937年,勤奮的陳景潤考上了福州英華書院,此時正值抗日戰爭時期,清華大學航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔喪,不想因戰事被滯留家鄉。幾所大學得知消息,都想邀請沈教授前進去講學,他謝絕了邀請。由於他是英華的校友,為了報達母校,他來到了這所中學為同學們講授數學課。
一天,沈元老師在數學課上給大家講了一故事:「200年前有個法國人發現了一個有趣的現象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28= 5+23,100=11+89。每個大於4的偶數都可以表示為兩個奇數之和。因為這個結論沒有得到證明,所以還是一個猜想。大數學歐拉說過:雖然我不能證明它,但是我確信這個結論是正確的。
它像一個美麗的光環,在我們不遠的前方閃耀著眩目的光輝。……」陳景潤瞪著眼睛,聽得入神。
② 哪些數學家或物理學家的故事可以當作文素材
十大最偉大的物理學家
1.愛因斯坦;.牛頓;3.麥克斯韋;4.玻爾;5.海森伯格;6.伽利略;7.費曼;8.狄拉克;9.薛定鄂;10.盧瑟福
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##愛因斯坦
愛因斯坦小時候並不活潑,三歲多還不會講話,父母很擔心他是啞巴,曾帶他去給醫生檢查.還好小愛因斯坦不是啞巴,可是直到九歲時講話還不很通暢,所講的每一句話都必須經過吃力但認真地思考.
童年:在妹妹頭上敲了個窟窿
愛因斯坦1879年3月14日出世時,有一個大得出奇而且有稜角的後腦勺,母親以為是個畸形嬰兒.兩歲半了,還不會說話.一天,家裡來了一個騎腳踏車的小妹妹,他說出了一句完整的話:是的,可是她的小輪子究竟在哪裡呢?5歲時脾氣狂躁,把家庭教師嚇跑了,還用兒童鋤頭在妹妹頭上敲了一個「大窟窿」.
愛因斯坦逃學記
1895年春天,愛因斯坦已16歲了.根據德國當時的法律,男孩只有在17歲以前離開德國才可以不必回來服兵役.由於對軍國主義深惡痛絕,加之獨自一人呆在軍營般的路易波爾德中學已忍無可忍,愛因斯坦沒有同父母商量就私自決定離開德國,去義大利與父母團聚.
但是,半途退學,將來拿不到文憑怎麼辦呢?一向忠厚、單純的愛因斯坦,情急之中竟想出一個自以為不錯的點子.他請數學老師給他開了張證明,說他數學成績優異,早達到大學水平.又從一個熟悉的醫生那裡弄來一張病假證明,說他神經衰弱,需要回家靜養.愛因斯坦以為有這兩個證明,就可逃出這厭惡的地方.
誰知,他還沒提出申請,訓導主任卻把他叫了去,以他敗壞班風,不守校紀的理由勒令退學.愛因斯坦臉紅了,不管什麼原因,只要能離開這所中學,他都心甘情願,也顧不得什麼了.他只是為自己想出一個並未實施的狡猾的點子突然感到內疚,後來每提及此事,愛因斯坦都內疚不已.大概這種事情與他坦率、真誠的個性相去太遠.
四、五歲時,愛因斯坦有一次卧病在床,父親送給他一個羅盤.當他發現指南針不斷地指著固定的方向時,感到非常驚奇,覺得一定有什麼東西深深地隱藏在這現象後面.他一連幾天很高興的玩這羅盤,還糾纏著父親和雅各布叔叔問了一連串問題.盡管他連「磁」這個詞都說不好,但他卻頑固地想要知道指南針為什麼能指南.這種深刻和持久的印象,愛因斯坦直到六十七歲還能鮮明的回憶出來
愛因斯坦的故事——一件舊大衣
一天,愛因斯坦在紐約的街道上遇見一位朋友.
「愛因斯坦先生,」這位朋友說,「你似乎有必要要添置一件新大衣了.瞧你身上這件多舊啊!」
「這有什麼關系?反正在紐約誰也不認識我.」愛因斯坦無所謂地說.
幾年後,他們又偶然相遇.這時,愛因斯坦已經譽滿天下,卻還是穿著那件舊大衣.他的朋友又建議他去買一件新大衣.
「這又何必呢?」愛因斯坦說,「反正這兒已經每個人都認識我了.」
##牛頓
少年時光
1642年的聖誕節前夜,在英格蘭林肯郡沃爾斯索浦的一個農民家庭里,牛頓誕生了.牛頓是一個早產兒,出生時只有3磅重.接生婆和他的雙親都擔心他能否活下來.誰也沒有料到這個看起來微不足道的小東西會成為了一位震古爍今的科學巨人,並且活到了竟活到了85歲的高齡.
牛頓出生前三個月父親便去世了.在他兩歲時,母親改嫁.從此牛頓便由外祖母撫養.11歲時,母親的後夫去世,牛頓才回到了母親身邊.大約從5歲開始,牛頓被送到公立學校讀書,12歲時進入中學.少年時的牛頓並不是神童,他資質平常,成績一般,但他喜歡讀書,喜歡看一些介紹各種簡單機械模型製作方法的讀物,並從中受到啟發,自己動手製作些奇奇怪怪的小玩意,如風車、木鍾、折疊式提燈等等.葯劑師的房子附近正建造風車,小牛頓把風車的機械原理摸透後,自己也製造了一架小風車.推動他的風車轉動的,不是風,而是動物.他將老鼠綁在一架有輪子的踏車上,然後在輪子的前面放上一粒玉米,剛好那地方是老鼠可望不可及的位置.老鼠想吃玉米,就不斷的跑動,於是輪子不停的轉動.他還製造了一個小水鍾.每天早晨,小水種會自動滴水到他的臉上,催他起床.
後來,迫於生活,母親讓牛頓停學在家務農.但牛頓對務農並不感興趣,一有機會便埋首書卷.每次,母親叫他同她的傭人一道上市場,熟悉做交易的生意經時,他便懇求傭人一個人上街,自己則躲在樹叢後看書.有一次,牛頓的舅父起了疑心,就跟蹤牛頓上市鎮去,他發現他的外甥伸著腿,躺在草地上,正在聚精會神地鑽研一個數學問題.牛頓的好學精神感動了舅父,於是舅父勸服了母親讓牛頓復學.牛頓又重新回到了學校,如飢似渴地汲取著書本上的營養.
③ 數學家高斯的故事
用很短的時間計算出了小學老師布置的任務:對自然數從1到100的求和。他所使用的方法是:對50對構造成和101的數列求和(1+100,2+99,3+98……),同時得到結果:5050。這一年,高斯9歲。
小時候高斯家裡很窮,且他父親不認為學問有何用,但高斯依舊喜歡看書,話說在小時候,冬天吃完飯後他父親就會要他上床睡覺,以節省燃油,但當他上床睡覺時,他會將蕪菁的內部挖空,裡面塞入棉布卷,當成燈來使用,以繼續讀書。
當高斯12歲時,已經開始懷疑元素幾何學中的基礎證明。當他16歲時,預測在歐氏幾何之外必然會產生一門完全不同的幾何學,即非歐幾里德幾何學。他導出了二項式定理的一般形式,將其成功的運用在無窮級數,並發展了數學分析的理論。
(3)數學家與物理家的故事擴展閱讀:
重大成就:
19世紀30年代,高斯發明了磁強計。他辭去了天文台的工作,而轉向物理的研究。他與韋伯(1804-1891)在電磁學領域共同工作。
他比韋伯年長27歲,以亦師亦友的身份與其合作。1833年,通過受電磁影響的羅盤指針,他向韋伯發送出電報。這不僅是從韋伯的實驗室與天文台之間的第一個電話電報系統,也是世界首創的第一個電話電報系統。盡管線路才8千米長。
1840年,他和韋伯畫出了世界第一張地球磁場圖,並且定出了地球磁南極和磁北極的位置。次年,這些位置得到美國科學家的證實。
高斯在數個領域進行研究,但只把他認為已經成熟的理論發表出來。他經常對他的同事表示,該同事的結論已經被自己以前證明過了,只是因為基礎理論的不完備而沒有發表。批評者說他這樣做是因為喜歡搶出風頭。事實上高斯把他的研究結果都記錄起來了。
他死後,他的20部紀錄著他的研究結果和想法的筆記被發現,證明高斯所說的是事實。一般人認為,20部筆記並非高斯筆記的全部。
下薩克森州和哥廷根大學圖書館已經將高斯的全部著作數位化,並放置於互聯網上。
高斯的肖像曾被印刷在從1989年至2001年流通的10元德國馬克紙幣上。
④ 科學家與數學家的故事
數學家的故事:高斯念小學的時候,有一次在老師教完加法後,因為老師想要休息,所以便出了一道題目要同學們算算看,題目是:
1+2+3+ ..... +97+98+99+100 = ?
老師心裡正想,這下子小朋友一定要算到下課了吧!正要借口出去時,卻被 高斯叫住了!! 原來呀,高斯已經算出來了,小朋友你可知道他是如何算的嗎?
高斯告訴大家他是如何算出的:把 1加 至 100 與 100 加至 1 排成兩排相加,也就是說:
1+2+3+4+ ..... +96+97+98+99+100
100+99+98+97+96+ ..... +4+3+2+1
=101+101+101+ ..... +101+101+101+101
共有一百個101相加,但算式重復了兩次,所以把10100 除以 2便得到答案等於 <5050>
從此以後高斯小學的學習過程早已經超越了其它的同學,也因此奠定了他以後的數學基礎,更讓他成為——數學天才
科學家的故事:牛頓 少年時代的牛頓不像高斯、維納那樣,從小就顯露出引人注目的科學天才;也不像莫扎特那樣表現了令人驚嘆的藝術稟賦。他跟普通人一樣,輕松愉快地度過了中學時代。
如果說他和別的孩子有什麼不同的話,那就是他的動手能力相當強。他做過會活動的水車;做過能測出准確時間的水鍾;還做過一種水車風車聯動裝置,它使風車可以在無風時藉助水力驅動。
15歲那年,一場罕見的暴風雨侵襲英格蘭。狂風怒吼,牛頓家的房子直晃悠,就像要倒了似的。牛頓為大自然的威力迷住了,不禁想測驗颶風的力量。他冒著狂風暴雨來到後院,一會兒逆風跑,一會兒順風跳。為了接受更多的風力,他索性敞開斗篷向上跳躍,認准起落點,仔細量距離,看狂風把他吹出多遠。
1661年牛頓考上了劍橋大學,盡管在中學里是個優等生,可是劍橋大學集中了各地的尖子學生,他的學習成績趕不上別人,特別是數學的差距更大。但是他並不氣餒,就像他少年時代喜歡思考問題一樣,踏踏實實地學習,直到透徹地理解為止。
在大學的頭兩年裡,他除學習算術、代數、三角外,還認真學習了歐幾里得《幾何原本》,彌補了過去的不足。他又鑽研笛卡兒的《幾何學》,熟練地掌握了坐標法。這些數學知識,為牛頓後來的科學研究打下了堅實的基礎。
四年後,他從劍橋大學畢業了。1666年的一天,牛頓請母親和弟妹到自己房間里來。房間里黑洞洞的,只從窗子的一個小孔中透過一線陽光,在牆上照出一個白色的光點。牛頓讓他們注意看牆上的光點。他手裡拿著自製的三棱鏡,放在光線入口處,使光折射到對面牆上,光點附近突然映出一條瑰麗的綵帶。這條綵帶同雨後晴空中出現的彩虹一樣,由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種顏色組成。牛頓和自己的親人共同觀賞了人工復現的自然景象。後來,牛頓又用第二個三棱鏡把七種單色光合成白光。他用白光分解實驗宣告了光譜學的誕生。
牛頓在探索光色之謎的同時,還在探索引力之謎。他從蘋果從樹上掉了下來的事實發現萬有引力定律,而且從數學上論證了萬有引力定律,並且把力學確立為完整、嚴密、系統的學科。他在概括和總結前人研究成果的基礎上,通過自己的觀察和實驗,提出了「運動三定律」。這三條定律和萬有引力定律共同構成了宏偉壯麗的力學大廈的主要支柱。這座力學大廈是近代天文學和力學發展的基地,是機械、建築等工程技術發展的基地,也是機械唯物論統治自然科學領域的基地。構造了宏偉壯麗的力學大廈。
⑤ 數學家、生物學家和物理學家坐在街頭咖啡屋裡,看著人們從街對面的一間房子走進 走出。他們先看到兩個人
物理學家認為是在數字測量上的失誤,生物學家我就不說了,數學家重在數字計算,先進2人,後出3人,2-3=-1,再進去一個人,-1+1=0,房子就空了
⑥ 5個數學家(科學家)的故事
故事一:
波義耳——懷疑派化學家
波義耳1627年1月25日出生於愛爾蘭的一個貴族家庭。父親是個伯爵,家庭富有。在十四個兄弟中他最小。童年時波義耳並不特別聰明,說話還有點口吃,不大喜歡熱鬧的游戲,但卻十分好學,喜歡靜靜地讀書思考。他從小受到良好的教育,1639至1644年,曾游學歐洲。在這期間,他閱讀了許多自然科學書籍,包括天文學家和物理學家伽利略的名著《關於兩大世界體系的對話》。這本書給他留下深刻的印象。他後來的名著《懷疑派化學家》就是模仿這本書寫的。
由於戰亂、父親去世、家道衰落,1644年他回國隨姐姐居住在倫敦。在那裡開始學醫學和農業。學習中接觸了很多化學知識和化學實驗,很快成為一位訓練有素的化學實驗家,同時也成為一位有創造能力的理論家。在這期間,他同許多學者一起組織一個科學學會,進行每周一次的討論會,主要討論自然科學的最新發展和在實驗室中遇到的問題。波義耳稱這個組織為「無形大學」。這個學會就是著名的以促進自然科學發展為宗旨的「皇家學會」的前身。波義耳是該學會的重要成員。由於學會的分會設在牛津,波義耳於1654年遷居牛津,在牛津,他建立了設備齊全的實驗室,並聘用了一些很有才華的學者作為助手,領導他們進行各種科學研究。他的許多科研成果是在這里取得的。那本劃時代的名著《懷疑派化學家》是在這里完成的。這本書以對話的體裁,寫四位哲學家在一起爭論問題,他們分別為懷疑派化學家、逍遙派化學家、醫葯化學家和哲學家。逍遙派化學家代表亞里土多德的「四元素說」觀點,醫葯化學家代表「三元素說」觀點,哲學家在爭論中保持中立。在這里,懷疑派化學家毫不畏懼地向歷史上權威的各種傳統學說提出挑戰,以明快和有力的論述批駁了許多舊觀念,提出新見解。該書曾廣泛流傳於歐洲大陸。
波義耳十分重視實驗研究。他認為只有實驗和觀察才是科學思維的基礎。他總是通過嚴密的和科學的實驗來闡明自己的觀點。在物理學方面,他對光的顏色、真空和空氣的彈性等進行研究,總結了波義耳氣體定律;在化學方面,他對酸、鹼和指示劑的研究,對定性檢驗鹽類的方法的探討,都頗有成效。他是第一位把各種天然植物的汁液用作指示劑的化學家。石蕊試液、石蕊試紙都是他發明的。他還是第一個為酸、鹼下了明確定義的化學家,並把物質分為酸、鹼、鹽三類。他創造了很多定性檢驗鹽類的方法,如利用銅鹽溶液是藍色的,加入氨水溶液變成深藍色(銅離子與足量氨水形成銅氨絡離子)來檢驗銅鹽;利用鹽酸和硝酸銀溶液混合能產生白色沉澱來檢驗銀鹽和鹽酸。波義耳的這些發明富有長久的生命力,以至我們今天還經常使用這些最古老的方法。波義耳還在物質成分和純度的測定、物質的相似性和差異性的研究方面做了不少實驗。在1685年發表的《礦泉水的實驗研究史的簡單回顧》中描述了一套鑒定物質的方法,成為定性分析的先驅。
1668年,由於姐夫去世,他又遷居倫敦和姐姐住在一起,並在家的後院建立實驗室,繼續進行他的實驗工作。晚年波義耳的工作主要集中在對磷的研究上。1670年,波義耳因勞累而中風,之後的健康狀況時好時壞,當無法在實驗室進行研究工作時,他致力於整理他多年從實踐和推理中獲得的知識。只要身體稍感輕快,就去實驗室做他的實驗或撰寫論文,並以此為樂趣。1680年,他曾被推選為皇家學會的會長,但他謝絕接受這一榮譽。他雖出身貴族,但他一生醉心的卻是在科學研究中工作和生活,他從未結婚,用畢生精力從事對自然科學的探索。1691年12月30日,這位曾為17世紀的化學科學奠定基礎的科學家在倫敦逝世。恩格斯曾對他作出最崇高的評價:「波義耳把化學確定為科學。」
故事二:
普利斯特里——氣體化學之父
普利斯特里1733年3月13日出生在英國利茲,從小家境困難,由親戚撫養成人。175年進入神學院。畢業後大部分時間是做牧師,化學是他的業余愛好。他在化學、電學、自然哲學、神學等方面都有很多著作。他寫了許多自以為得意的神學著作,然而使他名垂千古的卻是他的科學著作。1764年他31歲時寫成《電學史》。當時這是一部很有名的書,由於這部書的出版,1766年他就當選為英國皇家學會會員。
1722年他39歲時,又寫成了一部《光學史》。也是18世紀後期的一本名著。當時,他在利茲一方面擔任牧師,一方面開始從事化學的研究工作。他對氣體的研究是頗有成效的。他利用製得的氫氣研究該氣體對各種金屬氧化物的作用。同年,普利斯特里還將木炭置於密閉的容器中燃燒,發現能使五分之一的空氣變成碳酸氣,用石灰水吸收後,剩下的氣體不助燃也不助呼吸。由於他虔信燃素說,因此把這種剩下來的氣體叫「被燃素飽和了的空氣」。顯然他用木炭燃燒和鹼液吸收的方法除去空氣中的氧和碳酸氣,製得了氮氣。此外,他發現了氧化氮(NO),並用於空氣的分析上。還發現或研究了氯化氫、氨氣、亞硫酸氣體(二氧化碳)、氧化二氮、氧氣等多種氣體。1766年,他的《幾種氣體的實驗和觀察》三卷本書出版。該書詳細敘述各種氣體的制備或性質。由於他對氣體研究的卓著成就,所以他被稱為「氣體化學之父」。
在氣體的研究中最為重要的是氧的發現。1774年,普利斯特里把汞煙灰(氧化汞)放在玻璃皿中用聚光鏡加熱,發現它很快就分解出氣體來。他原以為放出的是空氣,於是利用集氣法收集產生的氣體,並進行研究,發現該氣體使蠟燭燃燒更旺,呼吸它感到十分輕松舒暢。他製得了氧氣,還用實驗證明了氧氣有助燃和助呼吸的性質。但由於他是個頑固的燃素說信徒,仍認為空氣是單一的氣體,所以他還把這種氣體叫「脫燃素空氣」,其性質與前面發現的「被燃素飽和的空氣」(氮氣)差別只在於燃素的含量不同,因而助燃能力不同。同年他到歐洲參觀旅行,在巴黎與拉瓦錫交換好多化學方面的看法,並把用聚光鏡使汞銀灰分解的試驗告訴拉瓦錫,使拉瓦錫得益匪淺。拉瓦錫正是重復了普利斯特里有關氧的試驗,並與大量精確的實驗材料聯系起來,進行科學的分析判斷,揭示了燃燒和空氣的真實聯系。可是直到1783年,拉瓦錫的燃燒與氧化學說已普遍被人們認為是正確的時候,普利斯特里仍不接受拉瓦錫的解釋,還堅持錯誤的燃素說,並且寫了許多文章反對拉瓦錫的見解。這是化學史上很有趣的事實。一位發現氧氣的人,反而成為反對氧化學說的人。然而普利斯特里所發現的氧氣,是後來化學蓬勃發展的一個重要因素。因此各國化學家至今都還很尊敬普利斯特里。
1791年,他由於同情法國大革命,作了好幾次為大革命的宣傳講演,而受到一些人的迫害,家被抄,圖書及實驗設備都被付之一炬。他隻身逃出,躲避在倫敦,但倫敦也難於久居。1794年他六十一歲時不得不移居美國。在美國繼續從事科學研究。1804年病故。英、美兩國人民都十分尊敬他,在英國有他的全身塑像。在美國,他住過的房子已建成紀念館,以他的名字命名的普利斯特里獎章已成為美國化學界的最高榮譽。
故事三:
居里夫人
瑪麗·居里(居里夫人)是法籍波蘭物理學家、化學家。
1898年法國物理學家貝可勒爾(AntoineHenriBecquerel)發現含鈾礦物能放射出一種神秘射線,但未能揭示出這種射線的奧秘。瑪麗和她的丈夫彼埃爾·居里(Pierrecurie)共同承擔了研究這種射線的工作。他們在極其困難的條件下,對瀝青鈾礦進行分離和分析,終於在1898年7月和12月先後發現兩種新元素。
為了紀念她的祖國波蘭,她將一種元素命名為釙(polonium),另一種元素命名為鐳(Radium),意思是「賦予放射性的物質」。為了製得純凈的鐳化合物,居里夫人又歷時四(MarieCuI7e,1867--1934)載,從數以噸計的瀝青鈾礦的礦渣中提煉出1O0 mg氯化鐳,並初步測量出鐳的相對原子質量是225。這個簡單的數字中凝聚著居里夫婦的心血和汗水。
1903年6月,居里夫人以《放射性物質的研究》作為博士答辯論文獲得巴黎大學物理學博士學位。同年11月,居里夫婦被英國皇家學會授予戴維金質獎章。12月,他們又與貝可勒爾共獲1903年諾貝爾物理學獎。
1906年,彼埃爾·居里遭車禍去世。這一沉重的打擊並沒有使她放棄執著的追求,她強忍悲痛加倍努力地去完成他們摯愛的科學事業。她在巴黎大學將丈夫所開的講座繼續下去,成為該校第一位女教授。1910年,她的名著《論放射性》一書出版。同牟,她與別人合作分析純金屬鐳,並測出它的性質。她還測定了氧及其他元素的半衰期,發表了一系列關於放射性的重要論著。鑒於上述重大成就,1911年她叉獲得了諾貝爾化學獎,成為歷史上第一位兩次獲得諾貝爾獎的偉大科學家。
這位飽嘗科學甘苦的放射性科學的奠基人,因多年艱苦奮斗積勞成疾,患惡性貧血症(白血病)於1934年7月4日不幸與世長辭,她為人類的科學事業,獻出了光輝的一生。
已故的中國科學院院士曾呈奎是世界知名的海洋生物學家、藻類學家,中國海藻學的奠基人之一。
曾老有一次去美國參加學術活動的時候,接到50年前在美國讀書時一位老師的邀請。見到90多歲的老教授後,曾老驚喜萬分,但他還是不能確定老教授是否真的還記得自己。「怎麼不記得你呢?你就是那個晚上從來不睡覺的中國學生嘛!」原來,曾老在美國讀書時的用功和勤奮在當時是全校最出名的,「當時你的勤奮在學校里無人不知!」老教授慈祥地回憶道。
李比希。在文中,他曾試著把海藻燒成灰,用熱水浸泡,再往裡面通氯氣,這樣就能提取出海藻裡面的碘。但他發現,在剩餘的殘渣底部,沉澱著一層褐色的液體,收集這些液體,會聞到刺鼻的味道。他反復做此試驗都得到同樣的結果。於是,它把這種液體稱為「氯化碘」。幾年後,他看到一片論文,講法國的一個青年也和他做了同種試驗,但是他沒有終止下去。他把這個新元素通知了巴黎科學院,科學院把它命名為「溴」。他看了以後,追悔莫及。他說:「從那以後,除非有非常可靠的試驗作根據,我再也不憑空的製造結論了。」後來,李比希接受教訓後,善於從異常現象中發現問題,又能通過試驗找出解決問題的途徑,所以成為化學史上的巨人。
⑦ 十個數學家的小故事
說一個重量級的人物,他叫做馮·諾依曼,曾經參加過原子彈的製造,構築了現代計算機的架構,進行了第一次可靠的現代數值氣象預報。他也是二十世紀最傑出的數學家之一,他記憶力超群,可以一字不差地張口引用15年前度過的《大英網路全書》或《雙城記》,同時他的心算能力也很厲害,下面我們通過幾個故事來更進一步地了解他。
但這樣有趣並且對世界有重要貢獻的人,卻英年早逝,與1957年在美國去世,享年54歲。我們如今在使用計算機,看天氣預報時,一定要記得背後是這些數學家和科學家的貢獻,他們讓世界更美好。