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罗巴切夫斯基的非欧几何揭示科技万象

时间:2023-08-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:然而俄国数学家罗巴切大斯基的非欧几何论文,已经在这之前发表了。他的非欧几何没有得到世人的承认。罗巴切夫斯基把这种抽象的新的几何系统最初称为“抽象几何学”。罗巴切夫斯基宣读论文的这一天,后来被定为非欧几何学的诞生日。罗巴切夫斯基在从事教育行政事务活动之余,继续研究他的新几何体系。罗巴切夫斯基的不朽功绩,在于他向人类几千年来确信不疑的欧氏几何体系进行了挑战,推翻了欧氏几何是唯一可能的空间形式的说法。

罗巴切夫斯基的非欧几何揭示科技万象

然而俄国数学家罗巴切大斯基的非欧几何论文,已经在这之前发表了。就在波耶论文发表的这一年,俄国数学家罗巴切夫斯基因为车祸,几乎成了一个半残废,第二年从军队退役,回到老家。

在这以后,波耶一直过着穷困潦倒的生活。就是在这样艰难困苦的生活中,他仍然从事非欧几何的研究。

1860年,波耶逝世。他的非欧几何没有得到世人的承认。

就在波耶潜心研究第5公设,并发现非欧几何时,比他大10岁的俄国数学家罗巴切夫斯基也大体同时发现了非欧几何。

罗巴切夫斯基于1792年出生在俄国的下诺夫哥罗德,就是现在的高尔基市。他3岁丧父,由善良的母亲把他一手拉扯长大。由于家境贫寒,生活都难以维持,母亲样无法把儿子送去读书,后来在政府的救济下,罗巴切夫斯基才转为公费上学。

1808年,罗巴切夫斯基进入喀山大学学习。他更加发奋读书,努力学习。他的思想活跃,具有生动活泼的气质,敢于主持正义,见义勇为,并且关心他人,助人为乐。

罗巴切夫斯基有坚强的意志,惊人的毅力,能勤奋地学习,不断地探索,又有良好的学习方法,因此他的各门功课都是优秀,特别是他的数学才能和独创精神赢得了全校师生的赞扬,为他后来攀登数学高峰奠定了坚实的基础。

1811年,罗巴切夫斯基大学毕业,因成绩突出而留在喀山大学任教。由于他在数学上的成就,22岁时就当了喀山大学的副教授,24岁晋升为教授。罗巴切夫斯基在1816年出任教授后,也加入了试证第5公设的行列,通过几年的努力,他失败了。但是,在失败中,罗巴切夫斯基对第5公设产生了怀疑,并进一步认识到第5公设是不可证明的。

在第5公设不可证明的思想基础上,罗巴切夫斯基开始探索一种新的几何学体系。1823年,他在一份教学提纲中提出建立新几何体系的可能性,并把它上交给校方。

校长马格尼斯基认为,罗马切夫斯基的设想是狂妄的,彼得堡科学院认为他的学说是邪说。

在困难和挫折面前,罗巴切夫斯基没有像其他数学家那样失败后就放弃了对第5公设的研究,他的最大特点是对于大家难以解决的问题敢于提出新见解,敢于碰硬,敢于创新,勇往直前

罗巴切夫斯基对新的几何学体系进行不断的理论探索。他提出一个与第5公设相反的假设:过直线外一点至少可以作两条直线和已知道线不相交。

这是一个与第5公设相矛盾的假设,按照这一假设应当推出与欧氏几何相矛盾的结果。但是并没有引出矛盾,而是推出了一个新的几何传统,逻辑严密。罗巴切夫斯基把这种抽象的新的几何系统最初称为“抽象几何学”。

1826年2月11日,罗巴切夫斯基在喀山大学的一学术会议上,宣读了他的不朽论文——《几何原理的扼要简释及平行线定理的一个严格证明》。(www.xing528.com)

在这篇论文里,罗巴切夫斯基提出了“过直线外一点至少可以作两条直线和已知直线不相交”的“罗氏公设”,与欧氏几何中前四条公设相结合,推出了逻辑上毫无矛盾的非欧几何,或叫双曲几何。

罗巴切夫斯基宣读论文的这一天,后来被定为非欧几何学的诞生日。但在当时,参加学术会议的委员们根本不相信罗巴切夫斯基的学说,否定它的价值,《喀山大学学报》也拒绝发表。

罗巴切夫斯基认为:“任何科学赖以开始的起初概念是由感觉获得的,而由先天获得的是不应该完全相信的。”他坚信自己的思想是正确的,并不因为受到攻击和谩骂而退让,相反,为了维护真理而不屈不挠地坚持斗争,继续发展自己的思想和学说。

这时候,喀山大学的政治形势发生了变化。1825年老沙皇亚历山大一世死后,惯于献媚的马格尼斯基向王太子康斯坦丁大献殷勤,而贬低尼古拉。但是他根本没有想到尼古拉继承了王位,于是被撤职,压制和打击罗巴切夫斯基就是他的罪行之一。

罗巴切夫斯基升任物理数学系主任,1827年又担任喀山大学校长。罗巴切夫斯基就是在喀山大学这样特定的政治形势下,得以在该校的学术会议上宣读了非欧几何的论文,让世人知晓,而匈牙利的波耶作为一个服役军官,虽经种种努力和斗争,都无力使他的论文尽快问世。

罗巴切夫斯基是一位十分大胆的数学家、管理学家和教育家,对旧的传统势力和封建思想不卑躬屈膝,敢于抵制各种不正之风。

他在担任物理数学系主任和大学校长期间,对上级教育部门下达的指示有时不听,在他看来,教育部门的指示有时违反教育规律,不符合实际情况,不应该盲目执行。对违反客观规律和学校声誉的指示和意见,不管官职多大,一律抵制和反对,不怕丢官,不怕坐牢。

一些不明真相受欺骗的人,对他的正义行为经常进行诬蔑和诽谤,甚至嘲笑和谩骂,但他从不因为这些舆论而放弃自己的观点和理想,从不放弃对科学的真诚,对真理的追求。

罗巴切夫斯基在从事教育行政事务活动之余,继续研究他的新几何体系。1829年,他写成了《论几何学的定理》的论文,终于在1829年底至1830年初的一期《喀山大学学报》上发表了。

罗巴切夫斯基的不朽功绩,在于他向人类几千年来确信不疑的欧氏几何体系进行了挑战,推翻了欧氏几何是唯一可能的空间形式的说法。非欧几何的产生,改变了欧氏几何中的平行公理,是几何学的重要组成部分,对整个数学的发展起了很大的促进作用。

非欧几何是人类空间认识史上的一次质的飞跃,它后来在相对论中得到了论证,并在天体物理学原子物理学中得到应用。

然而在非欧几何创立之初,它备受冷落,即使在波耶、罗巴切夫斯基和高斯故乡匈牙利、俄国和德国,同样没有引起人们的重视。

到德国杰出数学家黎曼创立了一种更为广泛的非欧几何时,非欧几何才逐渐为人们所瞩目。

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