人類歷史上曾出現過許多偉大的數學家,他們都用自己無與倫比的驚世才華和光彩奪目的學術成果,照亮了數學的天空。那么,誰才是歷史上“最偉大”的數學家呢?這個問題可謂是仁者見仁,智者見智。
英國《衛報》也曾評選出歷史上“十大數學家”。該榜單由《衛報》專欄作家Alex Bellos評選,作為科普書《Alex's Adventures in Numberland》配套專題內容。
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對于這份榜單,Alex Bellos也明確指出,其評選不單純以學術高度為標準,而是用一套服務于大眾科普的規則:既要覆蓋不同時代,也要在公眾與數學圈內均有知名度,且具備廣泛的文化影響力;同時,該榜單必須包含 1 位女性數學家。最后,他根據時間先后順序,列出十位數學家名單——
①畢達哥拉斯:勾股定理、數本原哲學、整數與比例研究
②希帕蒂婭:校注《幾何原本》、天文與圓錐曲線評注、古代女性數學教育
③卡爾達諾:三次/四次方程求根公式、概率論奠基、代數方程系統研究
④牛頓:創立流數術(微積分)、萬有引力數學框架、牛頓二項式、數值迭代法
⑤歐拉:復分析、歐拉恒等式、圖論(七橋)、變分法、無窮級數、數論乘積公式
⑥高斯:《算術研究》二次互反律、代數基本定理、最小二乘、微分幾何絕妙定理
⑦康托爾:集合論、可數 / 不可數無窮、超限數理論
⑧埃爾德什:組合數論、拉姆齊理論、海量合作論文、埃爾德什數體系
⑨約翰?康威:生命游戲、怪獸群、紐結理論、趣味數論謎題
⑩佩雷爾曼:里奇流方法、完整證明龐加萊猜想、解決瑟斯頓幾何化猜
這些數學家究竟有哪些突出成果,能成為流傳千古的頂尖數學家呢?
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①畢達哥拉斯Pythagoras(約公元前570—前495年)
畢達哥拉斯是古希臘數學家、哲學學派領袖,創立畢達哥拉斯學派,系統研究整數、勾股定理、音樂數學比例等細分領域。
雖無親筆著作留存,但畢達哥拉斯將數學從實用計算升華為抽象思辨,是西方數學思想源頭,其數字神秘主義深刻影響古典科學。他最早建立“萬物皆數”數理哲學,奠定了古希臘數論與比例研究根基,塑造了后世對數字與宇宙關系的思考。
②希帕蒂婭Hypatia(約公元360—415年)
作為數學史上最重要的女性數理學者,希帕蒂婭成為榜單唯一女性。她曾擔任埃及亞歷山大圖書館首席學者,精通幾何、天文、哲學等學科。
希帕蒂婭的一生為數學研究和普及作出了巨大貢獻,她整理修訂古典數學典籍,開設公共數理課程,完善圓錐曲線研究。她校注、傳播歐幾里得《幾何原本》與托勒密天文學著作,在男性壟斷學術的時代公開講學,象征女性數學傳承,填補古代女性數學家空白。可惜的事,后來希帕蒂婭因宗教沖突遭迫害離世,成為科學史上善于斗爭的女性學者的標志性人物。
③卡爾達諾 Girolamo Cardano(1501—1576)
卡爾達諾是意大利全才式人物,身兼數學家、醫生、物理學家等多重身份。他的一生研究虛數、流體力學,是文藝復興代數學與概率論的先驅,既是嚴謹學者,也是極具戲劇性的歷史人物。
卡爾達諾攻克了三次方程求解難題,寫下人類首部系統研究隨機博弈的著作《論賭博游戲》,從而開創了概率論;首次完整發表三次、四次代數方程根式解法,最早正式使用復數概念,在數學史上具有重要的開拓性意義。
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④艾薩克?牛頓 Isaac Newton(1643—1727)
這位來自英國的科學天才,被當作是歷史上最偉大的物理學家、數學家,在多個研究領域都作出了奠基成就,是近代科學分水嶺式人物。
牛頓獨立創立微積分,用數學統一自然物理規律;他建立經典力學數學體系,提出萬有引力方程;把數學變為解釋自然的通用工具,完善廣義二項式、牛頓迭代求根法,以幾何與分析結合重塑近代數理研究范式。其著作《自然哲學的數學原理》完成了人類歷史上第一次科學大綜合,是科學史上有至高無上的地位。
⑤萊昂哈德?歐拉 Leonhard Euler(1707—1783)
瑞士著名數學家,人類史上成果產量最高、覆蓋領域最廣的數學家,復分析、圖論、變分法開創者。歐拉創造了全套現代通用的數學符號,提出歐拉恒等式、七橋問題拓撲思想,定義函數、自然常數 e,用歐拉公式統一了復數、三角、指數,橫跨分析、圖論、數論、力學等領域,幾乎所有現代數學分支都有其核心結論。即使在失明后,歐拉仍持續產出海量論文,是連接古典微積分與現代數學的橋梁。
⑥卡爾?弗里德里希?高斯 Carl Friedrich Gauss(1777—1855)
德國數學家高斯,少年時代便展露出超凡的數學天賦,一生在數學上建樹無數,是現代數論奠基人,享有“數學王子”的美譽。他嚴格證明代數基本定理,開創了曲面內蘊微分幾何,打通了純數學與天文、大地測量的應用通道,其《算術研究》奠定完整數論體系,證明二次互反律,正態分布、最小二乘至今仍然為統計的核心工具。
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⑦格奧爾格?康托爾 Georg Cantor(1845—1918)
康托爾早期研究數論與三角級數,1870年代轉向分析理論,創立集合論與超窮數理論。他提出用有理數列定義無理數,證明實數集不可列及超越數存在性,創立的集合論成為現代數學通用底層語言。他發表《一般集合論基礎》,系統闡述超窮數生成原則,顛覆人類對 “無窮” 的固有認知,區分可數與不可數無窮,建立超限數理論,為后世數學邏輯、實分析搭建底層基礎框架。
⑧保羅?埃爾德什 Paul Erd?s(1913—1996)
作為組合數論一代宗師,匈牙利數學家埃爾德什的一生專注于數學研究,將純粹研究數學為畢生唯一追求。他專攻組合、數論,發表超 1500 篇合作論文,論文產出僅次于歐拉,衍生“埃爾德什數” 文化符號,并開創了全球協作式數學研究模式,一生游歷各國與學者合作,塑造了現代數學家合作生態。
⑨約翰?霍頓?康威 John Horton Conway(1937—2020)
英國數學家康威,是趣味數學與純數學完美結合的代表,他在組合博弈論、群論、數論及元胞自動機領域進行研究,以設計多款數學游戲聞名,,被廣泛認為是20世紀最具科普才能的數學家之一。他的一生有多個重大原創成果:發現怪獸大群,創立生命游戲、超現實數理論,發明元胞自動機《生命游戲》風靡大眾;他擅長用具象游戲詮釋抽象代數、拓撲,深耕有限群、紐結理論,創造大量通俗數學謎題,打通了高深理論與普通大眾之間的科普壁壘。
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⑩格里戈里?佩雷爾曼 Grigori Perelman(1966—)
作為榜單唯一在世數學家,佩雷爾曼堪稱21世紀至今最令人震撼的純數學研究突破者。他專攻微分幾何、拓撲,革新里奇流分析方法,完整證明百年難題——龐加萊猜想與瑟斯頓幾何化猜想后,卻淡泊名利拒絕菲爾茲獎,極具傳奇色彩,代表了當代純粹數學研究的高度。
需要說明的是,這個榜單僅為一家之言,上榜的數學家毫無疑問是偉大的數學家,但歷史上還有許多對數學的發展作出重大貢獻的數學家,他們同樣是燦爛歷史星河中的璀璨明星,永遠閃耀。
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