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笛卡儿(Rew·Descartes)(1596-1650)

   1596年3月13日,在法国西部的希列塔尼半岛上的图朗城,勒内 ·笛卡儿的啼叫来到了人间。3天后,母亲溘然长逝,从小便失去母亲的笛卡儿一直体弱多病。一次生病,幼小的笛卡儿的生命几乎夭折,在慈父的悉心照料下,使他转危为安。勒内.笛卡儿的名字“勒内”一词,在法语中就是“重生”的意思。

  笛卡儿从小就表现出他勤于思考,对许多事物都喜欢寻根问底,决不盲目接受别人观点的特点,在家里聪明的口齿伶俐的保姆被连问不休的小笛卡儿问到张口结舌。在学校上学时,笛卡儿也常常问出许多他的老师都没有想到过的问题。8岁的笛卡儿被父亲送进学校,由于笛卡儿体质比同龄的孩子脆弱得多,校长特许他如果觉得身体不适,可以躺在房间里休息而不必去教室上课,然而小笛卡儿对这种特殊的照顾并不借此偷懒睡觉,而是微闭着双眼,大脑里却不停地加快回忆老师教的和自己读到过的一些内容,并提出疑问,继而用自己所掌握的知识来回答。在他的枕边总是堆放着一本本哲学、数学、天文学和历史的书籍,早年的寂静的冥思中孕育着笛卡儿的数学思想。

  1616年,勒内·笛卡儿在波埃顿大学获法律博士学位,后到荷兰当上了一名军官。一天,当时颇有名望的贝克曼在城墙上贴了一道数学难题,悬赏征求答案。笛卡尔请人帮助把题目的荷兰文翻译成法文,当时贝克曼满不在乎地瞧了一眼这位满脸胳缌胡子的青年军官,他做梦也没有想到,两天之后笛卡儿交来了正确的答案,笛卡儿初露锋芒,奇遇使这两位数学天才成为了非常亲密的朋友,成了一起探讨数学和科学问题的好友。这次的成功使笛卡儿看到了自己的数学才能,更加激起了他的研究热情。

  自从欧几里德的《几何原本》问世以来,人们一直把代数限定在研究数及其关系的范畴内,把几何限定在研究位置和图形的范畴内。代数和几何截然分家持续了几千年,犹如两座高山被万丈深渊分割,连接代数和几何的桥梁将“数”和“形”紧密联系在 一起的科学就是笛卡儿创立的坐标几何学。坐标几何(后被人们称为解析几何)的基本思想是:在平面上建立起坐标系,坐标系是由两条正交的上面已标定好方向和长度单位 的直线所组成的。由于确定了坐标系,因此平面上任何一个点都可以用一对实数来表示它所在的位置,反之,任何一对实数也可用一个平面上的点来表示。这样一来图形和位置关系研究就可以通过曲线方程来转化为对数量关系和计算问题的研究。从此代数问题有了几何直观的解释,几何直观形象有利于去发现其数学的描述。笛卡儿是怎样产生坐标几何的思想的呢?据说是在1619年的夏天,笛卡儿因病进了医院,中午当他躺在病床上,苦苦思索着一个数学问题而不得其解时,忽然发现天花板上有一只苍蝇从这个地方飞到另一地方,当时天花板是用木条嵌成正方形的图形。笛卡儿发现,要说出这只苍蝇在天花板上的位置,只需要说出苍蝇所在正方形是在天花板上的第几行和第几列。当苍蝇落在第四行第五列的那个正方形时 ,他可以用(4,5)来表示 这个位置……由此他联想到可用这类似的办法来描述一个点在平面上的位置。他高兴地边跳下床边叫“我找到了,找到了”,然而不小心将被子上的国际象棋撒了一地,当他目光落到棋盘上时,他又兴奋地一拍大腿:“对,对, 就是这个图”。正是由于笛卡儿那种锲而不舍的毅力,那种勤思苦索的精神,那种献身科学的决心,使他开创了数学的新纪元,改变了科学的历史进程。可以这么说,17世纪以后,数学之所以能突飞猛进的发展,在很大程度上要归功于坐标几何学的创立。

  在贝克曼提出“运动守恒原理”的影响下,笛卡儿开展对物理学的研究。在1644年出版的《哲学原理》一书中,它弥补了伽利略的不足,他还认为在运动量守恒这条规律之外,再要有其第二级定律两条:第一条定律是如果没有外界的作用,任何物质粒子的状态 包括它的大小、形状、位置和运动)不会有任何变化。 第二条定律是如果物体处在运动之中,那么如无其他原因的作用的话,它将继续以同一速度在同一直线方向上运动,既不停下也不偏离原来的方向。笛卡儿最早认识到惯性定律是解决力学问题的关键所在,最早把惯性定律作为原理加以确立。这对后来牛顿的综合工作有极其深远的影响。1649年10月,勒内.笛卡儿应瑞典女王克里斯蒂娜的邀请来 到瑞典首都斯德哥尔摩,为这位19岁的姑娘讲授哲学和数学,很遗憾由于笛卡儿对女王的生活习惯不适应,加上严寒冬天的威胁,这位伟大的数学家、物理学家和哲学家病倒了。1650年2月11日,这位科学巨人与世长辞了。

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