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笛卡儿(Descartes)(公元1596年~1650年)简介
上传者:   加入日期:06-12-25

笛卡儿(Descartes,Rene),1596年3月31日生于拉埃那,今称拉埃耶一笛卡儿(图尔附近)1650年2月11日卒于瑞典斯德哥尔摩。法国哲学家,数学家,物理学家,解析几何学奠基人之一。他认为数学是其他一切科学的理论和模型,提出了数学为基础,以演绎为核心的方法论,对后世的哲学。数学和自然科学发展起到了巨大的作用。

我们现在所用的直角坐标系,通常叫做笛卡儿直角坐标系。是从笛卡儿引进了直角坐标系以后,人们才得以用代数的方法研究几何问题,才建立并完善了解析几何学,才建立了微积分。

 法国数学家拉格朗日(Lagrange,1736.1.25~1813.4.10)曾经说过:“只要代数同几何分道扬镳,它们的进展就缓慢,它们的应用就狭窄。但是,当这两门科学结合成伴侣时,它们就互相吸取新鲜的活力。从那以后,就以快速的步伐走向完善。”

我国数学家华罗庚(1910.11.12~1985.6.12)说过:“数与形,本是相倚依,焉能分作两边飞。数缺形时少直觉,形少数时难入微。形数结合百般好,隔裂分家万事非。切莫忘,几何代数统一体,永远联系,切莫分离!”

这些伟人的话,实际上都是对笛卡儿的贡献的评价。

笛卡儿的坐标系不同于一个一般的定理,也不同于一段一般的数学理论,它是一种思想方法和技艺,它使整个数学发生了崭新的变化,它使笛卡儿成为了当之无愧的现代数学的创始人之一。

笛卡儿是十七世纪法国杰出的哲学家,是近代生物学的奠基人,是当时第一流的物理学家,并不是专业的数学家。

笛卡儿的父亲是一位律师。当他八岁的时候,他父亲把他送入了一所教会学校,他十六岁离开该校,后进入普瓦界大学学习,二十岁毕业后去巴黎当律师。他于1617年进入军队。在军队服役的九年中,他一直利用业余时间研究数学。后来他回到巴黎,为望远镜的威力所激动,闭门钻研光学仪器的理论与构造,同时研究哲学问题。他于1682年移居荷兰,得到较为安静自由的学术环境,在那里住了二十年,完成了他的许多重要著作,如《思想的指导法则》、《世界体系》、《更好地指导推理和寻求科学真理的方法论》(包括三个著名的附录:《几何》、《折光》和《陨星》),还有《哲学原理》和《音乐概要》等。其中《几何》这一附录,是笛卡儿写过的唯一本数学书,其中清楚地反映了他关于坐标几何和代数的思想。笛卡儿于1649年被邀请去瑞典作女皇的教师。斯德哥尔摩的严冬对笛卡儿虚弱的身体产生了极坏的影响,笛卡儿于1650年2月患了肺炎,得病十天便与世长辞了。他逝世于1650年2月11日,差一个月零三周没活到54岁。

笛卡儿虽然从小就喜欢数学,但他真正自信自己有数学才能并开始认真用心研究数学却是因为一次偶然的机缘。

那是1618年11月,笛卡儿在军队服役,驻扎在荷兰的一个小小的城填布莱达。一天,他在街上散步,看见一群人聚集在一张贴布告的招贴牌附近,情绪兴奋地议论纷纷。他好奇地走到跟前。但由于他听不懂荷兰话,也看不懂布告上的荷兰字,他就用法语向旁边的人打听。有一位能听懂法语的过路人不以为然的看了看这个年青的士兵,告诉他,这里贴的是一张解数学题的有奖竞赛。要想让他给翻译一下布告上所有的内容,需要有一个条件,就是士兵要给他送来这张布告上所有问题的答案。这位荷兰人自称,他是物理学、医学和数学教师别克曼。出乎意料的是,第二天,笛卡儿真地带着全部问题的答案见他来了;尤其是使别克曼吃惊地是,这位青年的法国士兵的全部答案竟然一点儿差错都没有。于是,二人成了好朋友,笛卡儿成了别克曼家的常客。

笛卡儿在别克曼指导下开始认真研究数学,别克曼还教笛卡儿学习荷兰语。这种情况一直延续了两年多,为笛卡儿以后创立解析几何打下了良好的基础。而且,据说别克曼教笛卡儿学会的荷兰话还救过笛卡儿一命:有一次笛卡儿和他的仆人一起乘一艘不大的商船驶往法国,船费不很贵。没想到这是一艘海盗船,船长和他的副手以为笛卡儿主仆二人是法国人,不懂荷兰语,就用荷兰语商量杀害他们俩抢掠他们钱财的事。笛卡儿听懂了船长和他副手的话,悄悄做准备,终于制服了船长,才安全回到了法国。

笛卡儿在军队服役时对数学逐渐感到兴趣,他不参加军事活动使他有时间思考问题。他的伟大发现是在床上得到的,有个故事说他盯着空中飞的苍蝇,于是他想到苍蝇在每一时刻的位置可以用苍蝇所在的位置处曾交的三个互相垂直的平面所确定。在二维平面上,象在一张纸上,每一点都可以由在这点相交的两条互相垂直的直线来确定。

这个发现本身倒是并非什么独创。地球表面上所有点都可由经度及纬度确定,这就是平面上的笛卡儿坐标在球面上的表现。

使世界震惊的是笛卡儿看到,利用他的坐标系,平面上每一点都可以用两个数的有序组来表示,如(2,5)或(一3.一6)这可以解释为“由始点东边二个单位和北边五个单位”或“由始点西边三个单位和南边六个单位”。对于空间中的点,需要用三个数的有序组,第三个数表示上下的单位。

一个代数方程表示一个变量y如何按照某种固定的格式依赖于另外一个变量x 的涨落。例如y=2x-5,对于x的每一个数值,都有y的某个确定的值。若令x等于1,y就成为-3;如x 是2,y就是3;如x是3,y就等于13,如此等等。如果把这些x,y的组[(1,-3),(2,3),(3,13),…】所代表的点变成们笛卡儿坐标系下平面上的点,就得到一条光滑曲线,在这个例子中是一条抛物线。每一条曲线通过笛卡儿坐标系表示一个特殊的方程;每一个方程表示一条特殊的曲线。笛卡儿把这个概念写到1637年出版的论述太阳系的旋涡及其结构一书中的长达二百页的附录中。在科学史中,一本书中的非正式的附录比书的正文重要得多的情形,这还不是唯一的一次。另一个例子是两个世纪后的鲍那的附录。

笛卡儿的概念的价值在于把代数和几何结合起来而使两者都得到极大的发展。两者结合在一起使得解决问题要比单独使用一种工具容易得多。正是这种代数对几何的应用铺平了牛顿发展微积分的道路,微积分实质上就是把代数应用于光滑变化的现象(如加速运动)上,而它可以用几何表示为各种曲线。因为从韦达的时代起,“解析”就是代数的同义词,笛卡儿把数学上两个分支融合为一的体系后来就被称为解析几何,思格斯把它称为数学的转折点,以后人类进入变量数学阶段。

在法国生活了若干年之后,笛卡儿为了把自己对事物的见解用书面形式陈述出来,他又离开了带有宗教偏见和世俗的专制政体的法国,回到了可爱而好客的荷兰,甚至于和海盗的冲突也抹然不了他对荷兰的美好回忆。正是在荷兰,笛卡儿完成了他的《几何》。此著作不长,但堪称几何著作中的珍宝。

笛卡儿的后半生几乎完全住在荷兰,一直到1649年9月这个倒霉的时刻,他极为勉强地屈从于瑞典官廷对他的邀请。当时,瑞典的统治者是克里斯蒂娜,她迫切需要著名哲学家的侍奉以求光耀她的官廷。(在十八世纪也就是所谓理性时代,欧洲王室对于智力的光荣的渴望特别强烈。)不幸,克里斯蒂娜是王座上的一个最古怪的统治者,她对笛卡儿侍奉的想法就是一个星期三次在清晨五点去拜见她,教她哲学。在瑞典的冬夜里最冷的时候了星期到宫中拜见三次对于肺部不健康的笛卡儿简直是太多了。这个冬天还没过去,笛卡儿就死于肺炎。他的身体除了头以外,全部运回法国。1809年白则里得到了笛卡儿的头颅骨,他把它转交给居维叶,这样笛卡儿才最终回到老家。

笛卡儿在斯德哥尔摩逝世十六年后,他的骨灰被转送回巴黎。开始时安放在巴维尔教堂,1667年被移放到法国伟人们的墓地--神圣的巴黎的保卫者们和名人的公墓。法国许多杰出的学者都在那里找到了自己最后的归宿。


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