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俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

著名科學家牛頓曾經說過:

“如果我看得更遠一點的話,是因為我站在巨人的肩膀上。”

這是牛頓的自謙之詞,也說出了科學發展的真諦。偉大的工作通常是以前人的科研成果為基礎,透過自己的努力,為科學大廈添磚加瓦。

但是正如狄德羅所說:

"質疑是邁向哲理的第一步"

。我們在運用經典理論知識的時候,也不可盲目全信,也應當有自己的判斷,懷有質疑之心。歷史上,不少科研成就就是在挑戰權威之後才建立的。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

哥白尼否定教會權威,堅持日心說,透過觀察計算完成了《天體執行論》;伽利略拋棄了神學宇宙觀,堅信科學嚴謹的實驗測量,提出了加速度、運動相對性原理等諸多科學理論;愛因斯坦挑戰廣為人們接受的牛頓力學,提出了相對論,並且最終留下了那個著名的方程——E=mc2。

正是他們自身有著深厚的知識積澱,敢於挑戰權威的勇氣,對問題有著自己獨特的看法,他們取得了最終成功,永載史冊。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

俄國科學家尼古拉·羅巴切夫斯基,也是如此。最開始他希望證明歐氏第五公設的問題,但是在研究當中意外得出結論平行線可以交叉。這一觀念並沒有得到當時科學界主流的認可。

在批評和質疑當中,羅巴切夫斯基繼續自己的研究。

終於在他去世之後的12年,他的成果得到了人們的廣泛認可

歐氏幾何

歐幾里得,古希臘著名數學家,被尊稱為“幾何之父”

。它所編寫的《幾何原本》一書,作為一本劃時代的鉅作。不僅包含了現在我們所需要學習的平面幾何和立體幾何基本知識,還包含了重要的對定理證明的方法——公理化方法。

這本書的問世堪稱人類歷史的里程碑,現在依舊被廣大學者學習,在幾何學教學當中始終佔據著統治地位。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

在歐幾里得之前,人們已經積累了很多的數學知識,應用在生活當中的放方面。但是這些零散的知識宛如沙灘上一顆顆散落的珍珠,雖然每一個都十分珍貴好看,但是缺乏一定的組織和聯絡,沒有辦法組成珍貴的珍珠項鍊。

歐幾里得就是串聯起當時這些知識的集大成者。

他透過五個公設和五個公理,從這些理論出發證明了其他的“真命題”

從此,證明這五個公理和五個公設成為了諸多數學學家們的趣事。在數學學家們接力棒一般的努力之後,五個公理和前四個公設都得到了證明,

唯獨第五個公設難倒了數學學家們。這條公設又被稱為平行公設

歷史上,許多有名的數學學家都曾向這座數學界的“”珠穆拉瑪峰發起自己的衝擊。雖然他們最終都以失敗告終,但是也為後人的研究打下了堅實的基礎。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

普羅克洛斯在評註中介紹了波希多尼、托勒密兩人的研究,算是對第五公設證明的開端;義大利數學家彼得羅·裡卡爾迪的研究對1887年前的研究進行了彙編;法國數學家阿德里安-馬裡·勒讓德爾排除了兩種放棄方案之一。這些都為之後的“非歐幾何”打下了基礎。

發現平行線可以交叉

雖然歷經多年問題都沒有得到解決,但是正如喬。布朗所言:

“一次挑戰就是向自己和他人證明你能力的一次機會”。

依舊有很多有志向的數學家繼續向這道難題發出挑戰。

年輕有為的數學家羅巴切夫斯基也是其中之一

不出所料,他的證明也失敗了。但是失敗不可怕,失敗了之後怎麼做才是最重要的。正如,莎士比亞所說:

“無數人的失敗,都是失敗於做事情不徹底,往往做到離成功只差一步就停下來”。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

嘗試了尋常思路失敗的羅巴切夫斯基總結了前人和自己的失敗的原因。大膽的提出了,可能根本就不存在第五公設的證明!

他的基本思路是第五公設不可證明,對這個把無數人迷得神魂顛倒的第五公設直接打上了否定的標籤。之後根據這一基礎進行新的推導。在這個過程當中,

羅巴切夫斯基得到了一系列古怪的,有悖常理的結論,其中之一就是“平行直線可以交叉”

雖然這些結論看起來十分奇怪,但是這些定理之間卻沒有任何矛盾。對自己推導過程充滿資訊的羅巴切夫斯基,大膽斷言,這一套公理系統是可以構建出一個新的幾何系統——“非歐幾何”。

1826年2月23日,在一年一度的的喀山大學物理數學系學術會議上,年僅34歲的羅巴切夫斯基發表了《幾何學原理及平行線定理嚴格證明的摘要》,提出了平行線可以交叉這一理論。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

這一違背常理的理論一經提出,就遭受到了在場諸多數學家的質疑,在場科學家一片譁然。想要下臺與同仁們交流的羅巴切夫斯基碰了一鼻子灰,沒有一個人願意理他。

斯特羅格拉茨基在給科學院的鑑定書當中更是用了一種極其發難的語言:“看來,作者旨在寫出一部使人不能理解的著作。他達到自己的目的。” 英國著名數學家莫爾甘更是表示:

“我認為,任何時候也不會存在與歐幾里得幾何本質上不同的另外一種幾何。”

得到支援

但是正如泰戈爾所說的:

“錯誤經不起失敗,但是真理卻不怕失敗”

。雖然羅巴切夫斯基受到了這麼多人的猛烈抨擊,在生活當中也遭受到了不公正的待遇。但是他也並沒有停止“非歐式幾何”的研究。在他臨終前,口述完成了《論幾何學》。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

但是俗話說

“酒香不怕巷子深”

,是金子總會發光的。在羅巴切夫斯基死後的12年,1868年,義大利數學家貝特拉米發表了一篇論文《非歐幾何解釋的嘗試》。

在這篇文章當中貝特拉米將羅巴切夫斯基所定義的新的幾何系統成功放在了歐氏幾何系統當中的曲面實現了。

這次,由於證明使用的基礎是人們已經熟悉的歐氏幾何,所以很快就得到了人們的廣泛認可。

雖然人們的認可來得有些遲緩。但是相信這對於堅信可續的羅巴切夫斯基來說也是足夠了。天賦異稟的他註定會在數學史上留下濃墨重彩的一筆。

俄國數學天才提出“平行線可相交”飽受質疑,去世12年後得到證實

著名數學家卡爾·弗裡德利赫·高斯在看到他的論文之後,忍不住稱讚他為

“全俄第一流的數學家

”,而他的這些努力也確實值得這個稱號。

小結:

愛因斯坦曾經說過:“

成功=艱苦勞動+正確方法+少說空話。

羅巴切夫斯基在面對難以證明的第五公設問題的時候,選對了自己努力的方向,並且持之以恆的努力,同時他也沒有花費過多的時間精力處理人們的質疑,而是專心地做好自己的研究,這些都是他成功的重要原因。

身為平凡人的我們,雖然很少有機會需要解決這種千古難題,但是在處理生活當中其他各種事情的時候。如果也能像羅巴切夫斯基一樣,大膽的根據實際情況做出自己的判斷,堅持不懈地努力,也一定是會大有裨益的。

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