登陆注册
26793600000012

第12章 数学史上暗淡的一页(4)

后来,有人问她的同事埃德蒙·兰道(EdmundLandau),诺特是否真是一个伟大的女数学家,他回答说:“我可以作证她是一个伟大的数学家,但是对她是一个女人这点,我不能发誓。”

除了遭受歧视外,111诺特与许多世纪以来的别的女数学家还有不少相同之处,例如她也是一个数学教授的女儿。许多数学家(男女都有)是来自数学家家庭的,这使得人们会不经意地谈论起数学基因来,特别是在女数学家中这个比例特别高。一种可信的解释是,大多数有潜力的妇女从未接触过这门学科,或者受到劝阻而没有从事这个职业,而那些出身于教授家庭的则难免耳濡目染,最终沉溺于对数的研究之中。此外,像希帕蒂娅、阿涅西和大多数女数学家一样,诺特终身未婚,这主要因为妇女从事这个职业还未得到社会的认可,而且也没有多少男人准备娶这种有争议的背景的新娘。伟大的俄国数学家索菲娅·柯瓦列夫斯卡娅(SonyaKovalevskaya)是一个例外,她与弗拉季米尔·柯瓦列夫斯基(VladimirKovalevsky)安排了一场权宜婚姻,后者同意与她维持柏拉图式的关系。对双方来说,这场婚姻使他们得以脱离各自的家庭,集中精力于他们的研究工作,而对索菲娅来说,一旦成为一个受尊重的已婚妇女,单独周游欧洲就方便得多了。

在所有的欧洲国家中,法国对于受过教育的妇女的大男子主义态度表现得最为突出,声称数学不适合于妇女,并且是她们的智力不能承受的。虽然巴黎的沙龙在18世纪和19世纪的绝大多数时间里对数学界起着决定性影响,然而只有一名妇女成功地摆脱了法国社会的束缚,使自己成为一个优秀的数论家。索菲·热尔曼革新了对费马大定理的研究,而且她做出的贡献比生活于她之前的任何男性都更为杰出。

索菲·热尔曼生于1776年4月1日,是商人安布罗斯弗朗索瓦·热尔曼(AmbroiseFranoisGermain)的女儿。112除了她的工作之外,她的生活也受到法国大革命引起的动乱的严重影响——她发现自己喜欢上数学的那一年,巴士底狱被摧毁,而她对微积分的研究处于恐怖统治指法国资产阶级革命高潮时期从1793年10月至1794年7月实行的雅各宾专政。——译者

的阴影之中。尽管她的父亲在商业上是成功的,她的家庭还不属于贵族特权阶级。

虽然像有热尔曼这种家庭背景的女性并没有受到积极的鼓励去研究数学,但是被要求对这门学科有相当的了解,以便在礼节性的谈话中涉及这类话题时也能参与讨论。为此目的,当时一些人写了一批教科书,帮助年轻妇女了解数学和科学中的最新发展。《艾萨克·牛顿爵士的哲学——为女士使用而写》(SirIsaacNewtonsPhilosophyExplaindfortheUseofLadies)一书的作者是弗朗西斯科·阿尔加洛蒂(FrancescoAlgarotti)。由于阿尔加洛蒂相信妇女只对浪漫故事有兴趣,所以他试图通过一位侯爵夫人和她的对话者之间的挑逗性的对话来解释牛顿的发现。例如,对话者概略地叙述了引力的反平方定律,于是侯爵夫人就谈她自己对这个物理基本定律的解释:“我禁不住想到……位置的距离的平方这个比例……甚至在爱情中也可观察到。因此,分别8天以后,爱情就变得比第一天时弱64倍了。”

毫不奇怪,这种华而不实的书不会激起索菲·热尔曼对数学的兴趣。改变她的生活的事情发生在某一天,当时她正在她父亲的图书馆中随便翻阅,偶然翻到了让艾蒂安·蒙图克拉(JeanEtienneMontucla)的书《数学的历史》(HistoryofMathematics)。蒙图克拉写的关于阿基米德的生活的那一章引发了她的幻想。她对阿基米德的种种发现所作的描述无疑是有趣的,但特别使热尔曼着迷的是围绕着阿基米德之死展开的情节。阿基米德生活在叙拉古(Syracuse)现属西西里岛。——译者,在相对平静的环境中研究数学,但是当他将近80岁时,113和平被罗马军队的入侵所破坏。传奇故事说,在罗马军队入侵时,阿基米德正全神贯注于研究沙堆中的一个几何图形,以致忽略了回答一个罗马士兵的问话。结果他被长矛戳死。

热尔曼得出这样的结论:如果一个人会如此痴迷于一个结果会导致他死亡的几何问题,那么数学必定是世界上最迷人的学科了。她立刻着手自学数论和微积分的基础知识,不久就经常工作到深夜,研究欧拉和牛顿的着作。她对这样一门不适合女性的学科突然产生的兴趣使她的父母担心起来。这个家庭的一位朋友,佐马雅(Sommaja)的古列尔莫·利布里卡鲁奇伯爵(CountGuglielmoLibriCarrucci)说,索菲的父亲没收了她的蜡烛和衣服,并且搬走任何可以取暖的东西,以阻止她继续学习。仅仅相隔几年后,在英国,年轻的数学家玛丽·萨默维尔(MarySomerville)也同样被父亲没收了蜡烛,她的父亲坚持说:“我们必须结束这一切,否则用不了多久就得给玛丽穿约束衣了。”

热尔曼的对付办法是藏一些蜡烛来用,她还用床单包裹自己。利布里卡鲁奇记叙道,冬夜是如此寒冷以致墨水在墨水瓶中冻住了,但索菲不顾一切地坚持看。有些人把她描写成一个怕羞和笨拙的女人,但是她坚定无比,最终她的父母动了怜悯之心,同意她继续学习。热尔曼终生未婚,在她的整个生涯中,是她的父亲资助她的研究工作。热尔曼继续独自学习了许多年,因为她的家庭里没有数学家能向她介绍最新的思想,而她的家庭教师又不愿认真对待她。

之后,在1794年,综合工科学校在巴黎诞生了。114它是作为为国家培养数学家和科学家的一所优秀学校而建立的。这本可以是热尔曼发展她的数学才能的理想所在,可是它却是一所只接受男性的学院。她天生的腼腆性格使她不敢去见学校的管理当局,于是,她就冒名为这个学校以前的一个男学生安托尼奥古斯特·勒布朗(AntoineAugustLeBlanc)先生偷偷摸摸地在学校里学习。学校的行政当局不知道真正的勒布朗先生已经离开巴黎,所以继续为他印发讲课材料和习题。

热尔曼设法取得了原本给勒布朗的材料,并且每星期以她的这个新的化名交上习题的解答。一切都按计划顺利地进行着,直到两个月后,当时这门课的指导教师约瑟夫路易斯·拉格朗日再也不能无视“勒布朗先生”的习题解答中表现出来的才华。“勒布朗先生”的解答不仅巧妙非凡,而且它显示了一个学生的深刻变化,这个学生以前曾因其糟透了的数学能力而出名。拉格朗日是19世纪最优秀的数学家之一,他要求这个突然改观的学生来见他,于是热尔曼被迫泄露了她的真实身份。拉格朗日感到震惊,他很高兴见到这个年轻的女学生并成为她的导师和朋友。索菲·热尔曼终于有了一位能激励她前进的老师,她可以对他坦诚地展示她的才能和抱负。

热尔曼变得越来越有信心,她从解答课程作业中的习题转为研究数学中未开发的领域。尤其重要的是她对数论发生了兴趣,这使她必然会知道费马大定理。她对这个问题研究了好几年,最后到达了她自信已经有了重要突破的阶段。115她需要和一位男性数学家讨论她的想法,并决定直接找最好的数学家去讨论。于是她去请教当时世界上最杰出的数论家——德国数学家卡尔·弗里德里希·高斯(CarlFriedrichGauss)。

高斯被公认为历史上最杰出的数学家之一。E.T.贝尔称费马为“业余数学家之王”,而将高斯称为“数学家之王”。热尔曼是在研究他的杰作《算术研究》(DisquisitionesArithmeticae)时第一次了解他的工作的,这本书是自欧几里得的《几何原本》之后最重要和内容最广的专着。高斯的工作影响着数学的每一个领域,但很奇怪的是他从未发表过论述费马大定理的文章。在一封信中,他甚至流露出对这个问题的蔑视。高斯的朋友,德国天文学家海因里希·奥伯斯(HeinrichOlbers)曾经写信给他,劝说他去竞争巴黎科学院为费马大定理征解而设的奖:“在我看来,亲爱的高斯,你应该为此忙碌一下。”两星期后,高斯回信说:“我非常感谢你关于巴黎的那个奖的消息。但是我认为费马大定理作为一个孤立的命题对我来说几乎没有什么兴趣,因为我可以很容易地写下许多这样的命题,人们既不能证明它们又不能否定它们。”高斯有权利发表他的意见,但是费马曾经明确地说过存在这样一个证明,并且后来的寻找这个证明的尝试尽管失败了,却产生了一些新颖的方法,例如“无穷递降法”和虚数的应用。或许高斯过去曾尝试过这个问题但失败了,他对奥伯斯的回答只不过是智力上的酸葡萄的一个例子罢了。虽然如此,当他收到热尔曼的信时,他对她的突破性工作惊喜万分以致一下子忘记了他对费马大定理的矛盾态度。

75年以前,欧拉发表了他对n=3的情形的证明。116此后,数学家们徒劳地试图证明其他的一个个情形。然而,热尔曼采用了一种新的策略,她向高斯描述了所谓的对这个问题的一般处理方法。换言之,她直接的目标并不是去证明一种特殊的情形,而是一次就得出适合许多种情形的解答。她在给高斯的信中大致地叙述了一种计算,这种计算是针对使得(2p+1)也是质数的那类质数p进行的。

热尔曼的质数表中包括5,因为11(2×5+1)也是质数;但是它不包括13,因为27(2×13+1)不是质数。

对其值为热尔曼质数的n,她使用了一种巧妙的论证推得大概方程xn+yn=zn不存在解。这里“大概”的意思,热尔曼指的是有解存在是不太可能的,因为如果有解存在,那么x,y,z中的一个将是n的倍数,而这就将对解加上非常严格的限制。她的同行们对她的质数表上的质数一个一个地研究,尝试证明x,y或z不可能是n的倍数,从而证明对n的哪些值解不存在。

在1825年,两位年龄相差一代的数学家古斯塔夫·勒瑞纳狄利克雷(GustavLejeuneDirichlet)和阿德利昂玛利埃·勒让德(AdrienMarieLegendre)的工作,使热尔曼的方法第一次获得完满的成功。勒让德是70多岁的老人,经历了法国大革命的政治动乱。他由于没有支持政府方面提出的国家研究院的候选人而被终止了养老金。到他对费马大定理做出成绩时,他已处于贫困之中。另一方面,狄利克雷是一个志向远大的年轻数论家,才刚刚20岁。他们俩独立地证明了n=5的情形不存在解,但是他们的证明是在索菲·热尔曼的基础上完成的,因而他们的成功要归功于索菲·热尔曼。

14年后,法国人做出了另一个突破性工作。117加布里尔·拉梅(GabrielLam)对热尔曼的方法作了一些进一步的、巧妙的补充,并证明了n=7的情形。热尔曼已经告诉数论家们怎样去攻克完整的一批质数,现在,继续一次证明费马大定理的一个情形的任务则留给她的同行们去共同努力了。

热尔曼关于费马大定理的工作是她对数学的最大贡献,但是起初她的突破性工作并未被记在她的名下。当热尔曼写信给高斯时,她还只有20多岁。虽然她在巴黎已经有了点名气,但她仍然害怕这个大人物因为她的性别而不会认真地对待她。为了保护自己,热尔曼再一次用了她的化名,信上署名为勒布朗先生。

她的担心以及对高斯的尊敬可以在她给高斯的一封信中看出:

“不幸的是,我智力之所能比不上我欲望的贪婪。对于打扰一位天才我深感鲁莽,尤其是当除了所有他的读者都必然拥有的一份倾慕外别无理由蒙其垂顾之际。”高斯并不知道他的通信者真正的身份,他试图安慰热尔曼,回信说:“我很高兴算术找到了你这样有才能的朋友。”

要不是拿破仑皇帝,热尔曼的贡献可能已经被永远错误地归之于神秘的勒布朗先生了。1806年拿破仑入侵普鲁士,法国军队一个接一个地猛攻德国的城市。热尔曼担心落在阿基米德身上的命运也会夺走她的另一个崇拜对象高斯的生命,因此她写了封信给她的朋友约瑟夫玛利埃·帕尼提(JosephMariePernety)将军,当时他正负责指挥前进中的军队。她请求他保证高斯的安全,118结果将军对这位德国数学家给予了特别的照顾,并向他解释是热尔曼小姐挽救了他的生命。

高斯非常感激,也很惊讶,因为他从未听说过索菲·热尔曼。

游戏结束了。在热尔曼给高斯的下一封信中,她勉强地透露了她的真实身份。高斯完全没有因受蒙骗而发怒,他愉快地给她写了回信:

同类推荐
  • 实验动物科学与应用

    实验动物科学与应用

    21世纪是生命科学的世纪,生命科学已成为21世纪自然科学的领头学科之一。实验动物科学是现代科学技术的重要组成部分,而实验动物是生命科学的基础和重要支撑条件,是活的试剂,是衡量现代生命科学研究水平的重要标志。生物、医学、制药、化工、农业、环保、航天、商检、军工等研究及检测均离不开实验动物。实验动物作为国家科技基础条件支撑体系的重要组成部分,逐渐发展为一门独立的、全新的、综合性的边缘科学,备受人们关注。
  • 动物科学

    动物科学

    本教材是配合教学改革试验区——“基于合作性学习的生物技术专业应用型人才培养模式改革与实践”并结合生物技术专业特点而编写的。本书包括四部分共二十三章内容,主要介绍了动物各主要类群的特征、代表性动物的形态、结构机能、生理功能与人类的关系等。全书注重学生自主学习能力培养.每一章节附录课外拓展、课堂讨论、研究进展等。
  • 求知文库-人体的奥秘

    求知文库-人体的奥秘

    我们知道,人类是由灵长类动物类人猿进化而来的。而根据生化理论和生物考古学的证实,任何高一级的生命形态都是由低一级的生命形态进化而来的。
  • 探究式科普丛书-高超的猎手:猫科动物

    探究式科普丛书-高超的猎手:猫科动物

    本书从猫科动物的起源入手,重点阐述了猫科动物的种类、特征、习性、分布以及与其他动物的区别和联系。
  • 科学奥秘丛书——天文大事纪

    科学奥秘丛书——天文大事纪

    本书记录了从古至今各个时期天文史上的重大发现,让人在感叹科学进步的同时,又学习了天文知识。
热门推荐
  • 20年清香

    20年清香

    小时候的她,常常护在他面前,替他收下拳头。他总是沉默寡言,对一切漠不关心,只是对她言听计从。两小无猜日夜相随。那一夜后的10年里。她选择忘怀,他选择刻苦铭心。
  • 幻七兽之魂

    幻七兽之魂

    突然之间他来到了一个充满兽魂的地方!记忆中血肉纷飞的场景一再浮现……究竟多少神兽穿越兽界之门来到人界?他是幻七,却又是兽界至高无上的魂!
  • 唯爱倒影

    唯爱倒影

    他们住在同一个屋檐下,却没有上演青梅竹马的戏码。他不爱她,她都知道,却偏偏还是沦陷下去。
  • 至尊魂帝

    至尊魂帝

    神,最初创造了四灵与四元素,令其镇压五个位面。神,然后创造了九族,赐予裁决法则,令其守护无尽宇宙。神,最后创造了三千神仆,赋予命运之轮,令其监督无尽宇宙衍化,最后陷入了沉睡。七宗罪,自本源中诞生,开始吞噬无尽宇宙。九族血战到底,却被神仆背叛,带着无尽怨恨走向毁灭。在那熊熊燃烧的烈焰中,裁决法则吸收九族怨气,化作一枚种子,穿越位面,降临在孟阎体内,我们的故事由此开始....
  • 演讲金口财

    演讲金口财

    拥有高超的演讲技能是每个人的目标。怎样才能让每个人都掌握演讲技巧,勇敢地面对任何场面呢?《演讲金口财》将告诉你如何掌握这些技巧,让自己一步步实现目标,让自己从此冷静、自信地站在所有人面前流利地表达自己的思想。
  • 新的天体

    新的天体

    故事吗大多是假的!只不过作客给予它的灵魂让其生动起來摆了
  • 历史职场那点事儿

    历史职场那点事儿

    本书编著者结合自己对职场人生的深切感悟,从卷帙浩繁的二十五史中提炼出数百个经典实例,在着重关注历代官场上那些“不倒翁”们的精彩表演的同时,也适当选取部分鲜为人知、颇具代表性的人物和史实。书中对历代官吏如何借助时代变局,营造自我发展舞台;如何集中众人智能成就大事;如何对待上司、同僚与下属;如何保持居官不败,全身而退等方面,都作了详尽的阐述,深刻的评释。
  • 他曾是我的人间妄想

    他曾是我的人间妄想

    愿你天黑有灯,愿你下雨有伞,愿你真心付良人。
  • 这不符合我的人设

    这不符合我的人设

    我是一个天才程序员!爆款游戏《永远的长安》技术总监!但绝对不仅仅如此。当因为各种特殊原因,游戏被迫退市停运之后,我最后一次登录了饱含我全部心血的游戏,我只想再看一眼,哪怕只有一眼,也要做到不留遗憾!直到我成为了这个全新世界的一份子,并且变成了一个很特殊的存在,于是便开启了秒(song)天秒(song)地秒(song)空气,膨胀(weisuo)到如同八百斤胖子的生活!我是魏遗风,13数?从来不存在我的世界里!
  • 魔法现代事件簿

    魔法现代事件簿

    虽然现在已经不流行一考定终生这种言论了,但大专没人权不是常识么……徐茂站在学院门前想到。对于普通人来说啊,这考了个大专基本就和“实现人生价值”挥挥了好吧?普通人的话……徐茂:“额,学会魔法的话,我日子多少能好过……”“喂喂,兄弟你知道么昨天医院里的尸体跑出来围着篝火跳舞啊!”徐茂:“额……这种恶作剧的程……”“喂喂,传说有人正在用人类的尸体制造缝合怪哦,而且还是会动的!”徐茂:“可怜的死者和缝合……”“喂喂,听说有人创造了一种新的毒品,根本检测不出来诶,连政府都说要肃清这些毒贩子呢!”徐茂:“……”“喂喂……”徐茂:“淦!老子不听!”“国家需要你的帮助。”徐茂:“不帮……才……才怪。”新的人生总是伴随着爆炸和各式各样的委托,惊险刺激却总是会让徐茂觉得自己命不久矣,连腰杆被刀扎了都没人关心他!小学生:“你是不是肾不好?”徐茂:“……淦!”