你所学的
大多与他有关
在2600年的数学长河中,有这样一位特立独行的存在。他对后世的贡献大到让人惊讶,但他的名字相对来说,却不是那么响亮。
但是你对他的了解一定比你自己想象的多!
这尊大神就是笛卡尔,他不仅是“现代哲学之父”,更是一名改变了人类历史走向的伟大数学家。
除了人人都知道的笛卡尔坐标系之外,我们上学解方程用的那些x、y、z、a、b、c也都是他最先使用的。
还有,我们平时写的指数的写法也是他随手发明的。换句话说,随便一本高中数学课本里,至少有一半的内容都和笛卡尔有关。
除了和解析几何较劲,他还定义了光的折射、解释了人视力不佳的原因,并顺手发明了最早的“眼镜”、发展了伽利略的运动理论、发现了动量守恒理论的原始版本。
笛卡尔的著作《论人》中的插画
这样的大神,今天超模君就带你好好了解一下~
勒内·笛卡尔
特批的懒觉时光
1596年,笛卡尔出生于法国贵族家庭,刚出生的笛卡尔就生了一场大病,家人好不容易才把他救回来。
因此,勒内·笛卡尔的名字"勒内"一词,在法语中就是"重生"的意思。
后来,他的父亲再婚。笛卡尔便一直由外祖母抚养,父亲忙到只有休假时才跟他见面。
这让“留守儿童”的他,不理解父亲的做法,觉得父亲是不喜欢他。但事实上,正是因为有爸爸的帮助,小笛卡尔才能接受最好的正规教育。
1607年,八岁的他进入耶稣会士皇家公学。别的同学都要早早回到学校上看,但校长竟然破例特许:笛卡尔不用上早课,赖床到愿意去上课时为止。
话说,大家猜猜宅男笛卡尔赖床干嘛?做春秋美梦葛优躺吗?
不不不!他竟然躺床看书思考人生!而且他的枕边总是堆放着哲学、数学、天文学和历史的书籍,早年寂静冥思中孕育着笛卡尔的数学思想。
从此,他养成了早上11点起床静思的习惯,直到晚年。
但是,笛卡尔觉得天天躺床实在是太无聊了。于是激发了他对周围世界的好奇心,抓着人就开始“哲学三连问”。
据说,小笛卡尔经常把口齿伶俐的保姆和老师们问到张口结舌,因此父亲说他是“小哲学家”。
天才的奇思妙想
1614年毕业后,笛卡尔选择在普瓦捷大学进修两年。毕业后,父亲打算让他子承父业当律师。
普瓦捷大学笛卡尔毕业登记处
但是,笛卡尔拒绝了父亲的安排,并说:“爸爸,我在家憋了那么久,世界那么大,我只想去看看。”于是他选择投笔从戎,借机游历欧洲。
因为那时,正是欧洲史上第一次大规模的30年国际战争时期,他从1617年起开始了长达10年的漫游与军旅生活。
正是这段军旅生活,让他萌生了研究数学的想法。
1617年,笛卡尔加入荷兰军队,经过一座小镇时,发现人们围着一张公告议论纷纷。
原来, 当地的数学家比克曼发布了一场有奖数学竞赛活动, 公告上写的就是竞赛题目。
笛卡尔感到非常新奇有趣,于是默默地记下了题目。花了一整晚的时间去演算这道题。
第二天一早,笛卡尔急匆匆敲响了比克曼的家门, 递上了他的答案。
比克曼漫不经心地接过答卷,才瞥了一眼,便惊讶了:这个小伙子竟是懂数学的。
等到看完后,比克曼惊呆了:“这么难的题都能解出来,不但全对,而且解法简洁巧妙!”
这次巧遇使得两人结识成为忘年交,经常进行数学辩论:双方都认为有必要创造一种将数学和物理学完全联系起来的方法。
至此之后,虽然笛卡尔仍然身处军营,但却从不上战场,只是终日沉思数学哲学高深问题。
一天夜晚,他卧床休息时,突然眼前一亮,发现一只小蜘蛛在天花板上一边吐丝结网一边上下爬动。
一只蜘蛛成功激起了笛卡尔的数学兴趣,因为当时的他正思考几何中的点如何才能在代数中表示出来呢?
于是,他带着愉快而又焦急的心情入睡,而这晚注定是魔幻之夜,入睡后他连做了三个噩梦:
在第一个梦中,笛卡尔由于右脚无力而被一阵狂风吹得立足不稳;(提醒所犯之错)
第二个梦境,他被刮到一间风力不能施威的屋内被一声霹雳唤醒,周围充满火花;(真理降临其身)
第三个梦里,他先是拿着字典,后在一本书中读到一句名句“我将追求什么样的生活道路?”(开辟通向真理之路)
三梦惊醒梦中人,这让他觉得上帝托梦,“天将降大任于斯人也”,这增强了他创立新学说的信心。
于是他又继续思索那半空中的蜘蛛,灵光一闪,立即腾身起床。
在纸上画了三条互相垂直的直线, 分别表示两墙面的交线和墙与天花板的交线,用一个点表示空间的蜘蛛, 测出这点到三个平面的距离。
这样,就可准确地标出蜘蛛在空中的位置。
这意味着,他从中获得了解析几何理论的线索。后来,他的这套想法就被人们称之为“笛卡尔坐标系”。
发表惊世之作
就这样,小小的士兵成功转职成了数学家。
很快,笛卡尔便申请了退伍,躲到乡下去专心研究哲学、数学、天文学、物理学、化学和生理学等领域,陆陆续续发表了多部重要的文集,还结识了数学家大佬梅森与欧洲主要学者。
1637年,天才不止会一门学问,他用法文匿名出版写成了《方法论》,主要有三篇论文《屈光学》、《气象学》和《几何学》,并为此写了一篇序言《科学中正确运用理性和追求真理的方法论》。
《方法论》
厉害的是,这部著作一反当时学术界的常规,用法文而不用复杂拉丁文撰写,以便学渣渣也能阅读。其中最为有名的是《几何学》,这包括了他的数学成果。
在笛卡尔之前,几何与代数是数学中两个不同的领域。
他站在自然哲学的高度,认为古希腊人的几何学太具象化了,束缚了想象力。对于当时流行的代数学,他觉得它太死板了只会使智商下线。
《几何原本》作者欧几里得(古希腊)
因此,他提出必须把几何与代数的优点结合起来,建立一种"真正的数学":解析几何。
几何问题不仅可归结成为代数形式,还可通过代数变换来发现几何性质。
笛卡尔解析几何学
笛卡尔的解析几何为后来牛顿和莱布尼兹开发的微积分提供了基础,牛顿和莱布尼兹将无穷小微积分应用到切线问题上,从而使现代变量数学的这一分支得以发展。
由此可见,他所建立的解析几何在数学史上具有划时代的意义,被称为“解析几何之父”。
作为一个资深数学爱好者,超模君对笛卡尔的崇拜,简直犹如黄河之水,滔滔不绝!
在生活中,不断给自己塑造数理的思辩能力和营造趣味化学习的氛围是非常有必要的。
所以这一期超模君推出的T-SHIRT x 数学家文化艺术,就为大家请来了“现代哲学之父”、“解析几何之父”思辨之神笛卡尔和他最具有传奇色彩的公式。
这是一次经典与优雅的碰撞,理性与美感的交织。
这是夏日里的一束数理之光,照耀着人类数学文明的每一个角落。
穿上它,不仅风度温度两不误,还能真切感知理性之美!
每个深爱数学的人的衣柜里,都少不了这样一件T-SHIRT x 数学家文化艺术!
这样一款将舒适性和数学文化完美结合的数学艺术品,就怕你们觉得它过于有趣,想想就觉得自己很博学,分分钟点亮技能,只想要跟笛卡尔大神来一场思辨风暴battle!