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数学家帕斯卡:人是一棵有思想的芦苇
2019-10-13 08:22:40 来源: 科技日报
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        说起帕斯卡,或许你并不熟悉。但说到压强的单位——帕,你是否有了些印象呢?

        帕斯卡可以说是“帕之父”——他提出了关于液体压力的一个定律,被后人称为帕斯卡定律;他设计制造了世界上第一架数字计算器、第一个水银气压计;他在帕斯卡定律的基础上发明了注射器,并创造了水压机;他建立的直觉主义原则对于后来一些哲学家,如卢梭和伯格森等都有影响……

        帕斯卡生于法国奥弗涅,从小就智力高人一等,12岁时就爱上数学。他父亲是一位受人尊敬的数学家,在其精心教育下,帕斯卡很小时就精通欧几里得几何,他自己独立地发现出欧几里得的前32条定理,而且顺序也完全正确;12岁独自发现了 “三角形的内角和等于180度”后,开始师从父亲学习数学;16岁就参加巴黎数学家和物理学家小组(法国科学院的前身);17岁时写成数学水平很高的《圆锥截线论》一文,这是他研究德扎尔格关于综合射影几何的经典工作的结果。笛卡儿坚决不相信16岁的孩子能够写出来这样的书,帕斯卡反过来也不承认笛卡儿的解析几何的价值。

        1642年,刚满19岁的帕斯卡设计制造了世界上第一架机械式计算装置——使用齿轮进行加减运算的计算机。原只是想帮助他父亲计算税收用,这是他为了减轻父亲计算中的负担,动脑筋想出来的,却因此而闻名于当时,它成为后来的计算机的雏形。在加法机研制成功之后,帕斯卡认为,人的某些思维过程与机械过程没有差别,因此可以设想用机械模拟人的思维活动。

        1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父亲的一场病,使他同一种更加深奥的宗教信仰方式有所接触,对他以后的生活影响很大。帕斯卡和数学家费马通信,他们一起解决某一个上流社会的赌徒兼业余哲学家送来的一个问题,他弄不清楚他赌掷三个骰子出现某种组合时为什么老是输钱。在他们解决这个问题的过程中,奠定了近代概率论的基础。在他短暂的一生中作出了许多贡献,以在数学及物理学中的贡献最大。

        1646年,帕斯卡为了检验意大利物理学家伽利略和托里拆利的理论,制作了水银气压计,在能俯视巴黎的克莱蒙费朗的山顶上反复地进行了大气压的实验,为流体动力学和流体静力学的研究铺平了道路。实验中他为了改进托里拆利的气压计,他在帕斯卡定律的基础上发明了注射器,并创造了水压机。他关于真空问题的研究和著作,更加提高了他的声望。他从小就体质虚弱,又因过度劳累而使疾病缠身。然而正是他在病休的1651至1654年间,紧张地进行科学工作,写成了关于液体平衡、空气的重量和密度及算术三角形等多篇论文,后一篇论文成为概率论的基础。在1655至1659年间还写了许多宗教著作。晚年,有人建议他把关于旋轮线的研究结果发表出来,于是他又沉浸于科学兴趣之中,但从1659年2月起,病情加重,使他不能正常工作,而安于虔诚的宗教生活。最后,在巨大的病痛中逝世。

        帕斯卡留给了人们极为宝贵的精神财富。在他撰写的哲学名著《思想录》 里,帕斯卡留给世人一句名言:“人只不过是一根芦苇, 是自然界最脆弱的东西,但他是一根有思想的芦苇。” 科学界铭记着帕斯卡的功绩,国际单位制规定“压强”单位为“帕斯卡”,是因为他率先提出了描述液体压强性质的“帕斯卡定律”。计算机领域更不会忘记帕斯卡的贡献,1971年面世的PASCAL语言,也是为了纪念这位先驱,使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。帕斯卡在数学方面的贡献也很杰出。1639年,他在一篇出色的数学论文《论圆锥曲线》,提出了一条定理,后人把它叫做帕斯卡定理。他还提出了有名的帕斯卡三角形,阐明了代数中二项式展开的系数规律。(田怡)

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