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歐拉——數學界的“超神”玩家,一個人干翻整個18世紀的科學界

 xianfengdui111 2025-12-07
破曉星光集
破曉星光集
2025-11-20 09:09

在人類文明的長河中,天才如星,群星璀璨。但若說誰是那個“開掛”的存在,把數學、物理、天文、工程甚至音樂都玩成了個人秀的,非萊昂哈德·歐拉(Leonhard Euler)莫屬。

他是18世紀最耀眼的智慧之光,是數學史上最高產的巨人之一,更是被后人尊稱為“分析學之父”的存在。有人說:“讀歐拉,讀歐拉,他是所有人的老師?!边@話出自法國數學家拉普拉斯之口,可不是隨便吹的。

今天,咱們就來聊聊這位瑞士出生、俄國成名、德國進修、最終雙目失明卻依舊筆耕不輟的“數學戰(zhàn)神”——歐拉。

歐拉——數學界的“超神”玩家,一個人干翻整個18世紀的科學界

一、開局即巔峰:少年天才的崛起之路

1707年,歐拉出生在瑞士巴塞爾的一個牧師家庭。聽起來平平無奇?錯!他的人生劇本,從5歲就開始“封神”。

父親是個數學愛好者,早早發(fā)現(xiàn)了兒子的天賦,親自啟蒙。8歲時,小歐拉已經能解復雜的代數題;13歲考入巴塞爾大學——你沒聽錯,13歲上大學,比現(xiàn)在的“神童班”還猛!

更離譜的是,在大學期間,他師從當時歐洲最牛的數學家族——伯努利家族的約翰·伯努利。這位老爺子后來感嘆:“這孩子比我教的所有人都聰明?!?/p>

16歲拿到碩士學位,19歲開始發(fā)表論文,20歲參加巴黎科學院競賽,題目是關于船舶桅桿的最佳布局——一個純數學家去搞工程設計,結果拿了二等獎!一等獎空缺?因為沒人敢和他比!

這哪是參賽,這是來“踢館”的!

二、一生寫了800多篇論文,相當于每天寫一篇半!

如果說牛頓是“站在巨人肩上的孤獨王者”,那歐拉就是那個自己當巨人、還順手搭梯子讓別人爬的狠角色。

他的學術產出量堪稱恐怖:一生寫下約856篇論文和書籍,涵蓋數學、力學、光學、聲學、天文學、彈道學、航海學、建筑學……甚至連音樂理論都有建樹!

要知道,那時候沒有電腦、沒有打字機、沒有復印機,全靠手寫。而他的作品直到他去世后整整47年才被整理完畢!

更絕的是——他在晚年雙目失明的情況下,依然完成了超過400篇論文!靠的是超強的記憶力和心算能力。據說他能背誦前100個質數的六次方根,還能一口氣推導出復雜的微分方程。

朋友問他怎么做到的,他輕描淡寫地說:“我閉上眼睛,公式就自動浮現(xiàn)了?!?/p>

這不是凡人,這是人形超級計算機!

三、他創(chuàng)造了現(xiàn)代數學的語言系統(tǒng)

你以為數學符號都是天生就有的?錯!很多我們現(xiàn)在習以為常的符號,比如:

f(x) 表示函數

e 表示自然對數的底(≈2.718)

i 表示虛數單位 √(-1)

π 被廣泛推廣使用(雖然不是他發(fā)明,但他讓它火了)

還有 Σ 表示求和,Δ 表示差分……

這些統(tǒng)統(tǒng)出自歐拉之手或由他確立標準!

可以說,我們今天寫的每一道數學題,都在用歐拉定下的“語法”。他就像是數學界的莎士比亞——不僅內容深刻,連表達方式都被永久載入史冊。

他的代表作《無窮小分析引論》被譽為“分析學的圣經”。這本書把微積分從一堆零散技巧變成了系統(tǒng)的理論體系,直接為后來的柯西、黎曼、魏爾斯特拉斯等人鋪好了路。

還有《微分學原理》《積分學原理》,三本書摞起來,夠砸死一頭牛,但每一本都是改變世界的重量級著作。

四、“七橋問題”:一場散步引發(fā)的數學革命

說到歐拉,不得不提那個著名的“柯尼斯堡七橋問題”。

簡單說:一座城市有七座橋,能不能從某一點出發(fā),走遍每座橋恰好一次,最后回到起點?

當地人玩了好多年都沒答案,最后送到了歐拉手里。

按理說,這應該是個幾何問題吧?可歐拉偏不按套路出牌——他說:“這不是幾何,這是'位置的幾何’!”于是,他畫出了點和線的抽象圖,證明這條路根本不存在。

這一操作,直接開創(chuàng)了一門新學科——圖論(Graph Theory),也成為后來拓撲學的起點。

如今,無論是互聯(lián)網路由、社交網絡分析、地鐵線路規(guī)劃,還是AI算法中的神經網絡結構,背后都有圖論的身影。

所以你說,歐拉是不是預言帝?人家散步都想出個新學科!

五、歐拉公式:上帝寫下的最美方程

如果說世界上有一個公式被稱為“宇宙密碼”、“數學中最美的公式”,那一定是它:

e^(iπ) + 1 = 0

這就是傳說中的歐拉恒等式。

別看它短短一行,卻把五個最重要的數學常數完美融合在一起:

e:自然對數的底,分析學的靈魂

i:虛數單位,打開復數世界的大門

π:圓周率,幾何的核心

1 和 0:數字的起點與歸宿

它像一首詩,簡潔、優(yōu)雅、深邃。物理學家費曼稱它為“數學中最驚人的公式”,哲學家們則說它是“理性與神秘交匯的奇跡”。

有人形容這個公式就像貝多芬的《命運交響曲》第一樂章,或者達芬奇的《蒙娜麗莎》微笑——看似簡單,實則包羅萬象。

而這,只是歐拉隨手寫下的眾多“神級公式”之一。還有歐拉角、歐拉方程、歐拉線、歐拉定理、歐拉乘積公式……名字帶“歐拉”的定理,能湊出一本詞典。

歐拉——數學界的“超神”玩家,一個人干翻整個18世紀的科學界

六、跨界全才:不只是數學家

你以為歐拉只會算數?太天真了!

他在天文學中精確計算彗星軌道,預測日月食;

在流體力學中提出歐拉方程,成為納維-斯托克斯方程的基礎;

在工程學中研究彈性梁的彎曲理論;

在音樂理論中嘗試用數學解釋和聲,寫出《音樂新理論的嘗試》;

甚至在邏輯學中設計了“歐拉圖”(后來發(fā)展成維恩圖),用來表示集合關系。

他還幫俄國女皇葉卡捷琳娜二世管理皇宮財政、改進灌溉系統(tǒng)、設計鐘表機構……簡直是“全能型公務員”。

難怪伏爾泰曾酸溜溜地說:“歐拉是我們這個時代最偉大的幾何學家——可惜他居然相信上帝?!?/p>

(其實歐拉確實信神,但他始終堅持科學與信仰可以共存。他曾說:“上帝是宇宙的第一因,而數學是理解祂創(chuàng)造秩序的語言。”)

七、逆境中的堅持:失明后的創(chuàng)作高峰

命運對歐拉并不溫柔。

30多歲右眼失明,原因是過度觀測太陽導致視網膜損傷——沒錯,他自己作的。

到了60歲,左眼也因白內障徹底失明。

換一般人,可能就此封筆??蓺W拉呢?他說:“現(xiàn)在我可以少些干擾了。”

失明后的17年里,他依靠驚人的記憶力和口述,完成了近一半的著作!兒子和助手負責記錄,他說一句,他們寫一頁。

更神奇的是,他的思維絲毫未減。許多最重要、最深刻的成果,恰恰誕生于黑暗之中。

這讓人想起荷馬、彌爾頓——同樣是盲人,卻用心靈之眼看穿世界本質。

八、為什么我們都該認識歐拉?

在這個短視頻橫行、注意力稀缺的時代,我們習慣了快餐知識,忘了真正的思想有多厚重。

而歐拉提醒我們:有一種力量,叫專注;有一種偉大,叫持續(xù)輸出;有一種智慧,能穿越時空。

他不是那種“只活在教科書里的古人”。相反,你的手機信號處理、GPS定位、人工智能訓練、金融模型計算……背后都有歐拉打下的數學基礎。

他是現(xiàn)代科技文明的“隱形建筑師”。

更重要的是,他展現(xiàn)了人類理性的極限之美——在一個充滿不確定的世界里,依然有人愿意用邏輯與公式,去追尋永恒的真理。

結語:致敬那位看不見光,卻照亮世界的男人

1783年,76歲的歐拉在與家人喝茶時突然停止說話,輕聲說:“我死了?!彪S即離世。

沒有痛苦,沒有掙扎,仿佛只是完成了一場漫長的演算。

當他去世的消息傳到圣彼得堡科學院,院長含淚宣布:“這位偉大的學者走了,但他的光芒將永遠照耀科學之路?!?/p>

歐拉——數學界的“超神”玩家,一個人干翻整個18世紀的科學界

兩百年后,美國數學協(xié)會仍將每年的3月14日(π日)視為紀念歐拉的重要時刻。NASA以他的名字命名火星上的撞擊坑,Google也曾推出歐拉主題涂鴉向他致敬。

而在無數學生的課本上,那個寫著“Euler”的公式,仍在靜靜訴說著一段不朽的傳奇。

寫給讀者的話:

下次當你看到 f(x),寫下 e^x,或是驚嘆于某個精妙的數學公式時,請記得——

有一位戴著老式眼鏡、滿臉胡須、雙目失明卻笑容溫和的瑞士老頭,曾在燭光下一筆一劃地,為我們寫下了這個世界的底層代碼。

他叫歐拉,

他是數學的詩人,

他是理性的燈塔,

他是不該被遺忘的名字。

“讀歐拉,讀歐拉,他是所有人的老師?!?/p>

——拉普拉斯#歐拉天才數學家#?#數學之神#科學家的故事

內容來自今日頭條
作者聲明:內容由 AI 生成

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