三栖巨星 拉格朗日

18世纪中叶,在遥远的欧洲,有个撒丁王国,这名字听着虽然很陌生,但它其实就是今天意大利的前身。

撒丁王国国王有个科学协会,协会里有个学者叫丰塞纳,写了一篇关于船舶制造的论文,论文写得太棒了,棒到国王不用擦亮眼,也能看出里面全是闪光点。

撒丁王国当然不想放过为树立自己美名的机会。任人唯贤,知人善用,这样的评价,是他梦寐以求的。

于是他把论文作者——在他看来闪闪发亮的丰塞纳提拔为海军部主管,这个提拔合情合理,写船舶制造论文写得那么好,正好去海军。

但结局让国王很失望,“慧眼识珠,为人才搭建了一个成功的舞台”之类的赞扬是砸不到他头上了。

自从这个丰塞纳当上海军主管后,就告别了闪亮的日子,再也没写出那么高水平的论文来。丰塞纳用自己的行为,证明了起点是可以当做终点用的,好的开始也并不是成功的一半。

这成了国王心中的悬疑案:难道这小子生活改善了,放弃了学术追求?还是我老眼昏花,看走了眼?

答案都不是,因为他之前的那篇论文,是在一位科学巨匠的修改下诞生的。

丰塞纳不过是借了巨匠的一点儿星光,才走上了星光大道。撒丁国王看到的万丈光芒只不过是“这颗巨星”在丰塞纳身上折射出的星辉一角。

光源——也就是这位学术巨匠的名字叫拉格朗日。


三栖巨星 拉格朗日


拉格朗日(网络图)

值得庆祝的破产

1736年1月25日,拉格朗日出生在撒丁王国的都灵市。和很多数学家穷苦出身不同的是,拉格朗日出生于贵族家庭,父亲是高级官员,母亲是有钱人的女儿,日子过得丰衣足食。

照这个逻辑发展下去,拉格朗日的未来应该不会太早,靠吃家底也能过得不错。

但是,他父亲是个比较有“追求”的人,当然也有人比较客观地评价——说他父亲是一个不可救药的投机主义者,通过一次次的经商投机失败,除了证明了自己不善经营之外,顺变也把家里搞破产了。

这对当时的拉格朗日一家来说,毫无疑问是个巨大的打击,但对数学,甚至人类文明而言,这都是一次值得大庆特庆的破产。因为后来,成为学术三栖巨星、公认的老实人拉格朗日诚恳地说道:“要是我家里还是那么有钱,我大概就不会和数学走上同一条命运轨道。”

要找一块地

从上学的第一天开始,拉格朗日并没有树立“为数学奋斗终身”的远大抱负,相反,他对古典文学比较有兴趣。他没树立这样的远大抱负,倒不是他没机会接触数学,他接触的还都是极其经典的数学。比如,欧几里得的《几何原本》。只是他对此表示不感兴趣,甚至他还很不客气地说几何学真枯燥。


三栖巨星 拉格朗日


欧几里得《几何原本》(网络图)

欧几里得的《几何原本》,在几千年来的人类畅销书排行榜上,雄踞第二(第一是《圣经》),在今天,它依然是超级畅销书。从大科学家爱因斯坦到美国总统林肯,无不被这本书的魅力深深吸引,彻底成为这本书的忠实粉丝。

所以,我们从拉格朗日不喜欢《几何原本》上,至少可以得出两个结论:一、不喜欢名著,并不代表你写不出名著。二、一个学科有很多领域,你并不一定非要喜欢所有的领域。比如,《几何原本》就属于数学的一个领域(主要研究图形),拉格朗日对几何的不感兴趣,并没阻挡他在另一个领域的惊人贡献。

在拉格朗日52岁那年,写完人生最重要的巨著时,他还不无幽默地在序言上写了一句,这本书中找不到图。

当然,我们知道,凡事总有个来由,拉格朗日不可能一觉醒来,凭空爱上数学。他的改变,来源于一篇论文,一篇很对他胃口的论文。一个偶然的机会,他看到了数学家哈雷(就是那个哈雷彗星的发现者)的一篇论文,在这篇论文里,哈雷赞扬了在光学问题中,用数学分析比几何学好得多。这篇论文说道了拉格朗日的心坎上,他对几何学不感兴趣已经很久了。再一看论文中使用的数学分析方法,更是让他心仪不已。

原来拉格朗日喜欢的东西在这里。从这一刻,他认定数学王国里这块叫“数学分析”的田地,才是他洒汗水的地方。

抄袭?

找到了洒汗水的地方,拉格朗日在短得令人难以置信的时间里自学会了当时的数学分析方法。1754年,他18岁。这一年,他发表了自己的第一篇数学分析著作。论文的质量非常高,高到让人无法想象这样杰出的成果竟然出自一位18岁的少年之手——还是半路出家然后自学成才的18岁少年。这篇文论有一个缺点——那就是论文的内容在50多年前被著名数学家伯努利和莱布尼茨已经做出的结果。

但拉格朗日的论文并不是抄袭的,他过去,现在,将来都不是那样的人。问题出在他的自学上,没人告诉拉格朗日,他正在重走伟人走过的老路。在今天,回头看这件事:一个18岁的少年,凭借自学,竟然做出了大数学家做出的成果。

但在当时,这让生性谦虚,“心理素质”又极差的拉格朗日很纠结,甚至纠结到了寝食难安的地步:别人不会以为我是抄的吧......哦,那简直是一定的......第一次发表论文,竟然摊上这样的事......唉......

更郁闷的是,在发表之前,他还把这篇论文寄给了当时的大数学家、数学界的一号人物——欧拉。欧拉会怎么看我?一个第一次出手就抄袭的骗子?越想越胆战心惊。但是,他没有想到,他胆战心惊的事情并没有发生,一段伟大的友谊却就此拉开了序幕。

这就叫胸怀

大概是为了证明自己的清白,拉格朗日在发表了第一篇论文后,在加倍努力地同时,还调整了一下方向。当时欧拉也正在研究一个数学分析领域的难题。拉格朗日调整船头——这个欧拉正在研究的难题悬而未决,总不会被50多年前的伯努利和莱布尼茨解决了吧?针对这个难题,拉格朗日先是做出了一些不大的成果,然后把这 些成果寄给了欧拉。


三栖巨星 拉格朗日


欧拉(网络图)

欧拉受到这些信,很吃惊也很兴奋。吃惊的是,这个难题,用他自己的话来说,是“无法逾越的障碍”,一个才入行的年轻人竟然有如此雄心;兴奋的是,在来信中,他看出了这个年轻人的巨大潜力。

欧拉知道,数学是没有止境的,谁也无法走到数学的尽头,只能像传接力棒一样,靠一代代人、一棒一棒地传递下去,传递到更远的地方。现在,这样一个有才华又有热情的年轻人要加入到这个队伍里,这不是非常值得高兴的事情吗?

比拉格朗日大了整整29岁的老欧拉,激动地摊开信纸,给这个年轻人写了一封热情洋溢的回信。

伟大中的伟大

前辈的鼓励,让拉格朗日振奋不已。报答信任的最好方法,就是证明信任你的人没有看错人。4年后,23岁的拉格朗日再次给欧拉寄出了一封信。在这封信中,拉 格朗日解决了困扰欧拉已久的难题。用拉格朗日给出的方法,欧拉势如破竹地解决了自己的另一道难题。但是,欧拉坚决不发表自己的研究成果,因为自己的胜利, 完全是建立在拉格朗日给出的方法上的。“我不能剥夺属于你的光荣。”老欧拉在回信中对拉格朗日说道。但欧拉也知道,只在信中这样说来说去是不够的,毕竟, 这只是私人通信。

于是,在拉格朗日发表了他的方法之后,欧拉跟进发表了他的学术成果。在文章开头,欧拉回顾了自己磕磕绊绊的过去,表示自己被这座大山阻拦了多年,一步不得前,多亏拉格朗日,给出了神奇的支点,让他平步青云翻过了山。

这不是一次普通的表扬,而是一次足以让拉格朗日名扬四海的表扬。因为在当时的人们看来,欧拉不是一个人,而是一个神,一个德艺双馨的神,被誉为“所有数学 家的老师”。神一样的他能如此垂青一个年轻人,这个年轻人肯定也是一个神——至少是一个年轻的神。拉格朗日也配得上欧拉的称赞,所以,年仅23岁的拉格朗 日就这样登上了数学之巅,成了和欧拉齐名的数学家。

古老的欧洲,一颗巨星从撒丁王国冉冉升起。撒丁国王也跟着来了劲,自掏腰包让拉格朗日去旅游,行程很长,从撒丁到英国,用意很明显:炫耀,赤裸裸的炫耀。 于是,这场“超级学术巨星炫耀之旅”启程了,但是很遗憾,没能走完全程。因为走到巴黎站的时候,拉格朗日被法国大餐打败了。为了款待这位学术巨星,丰盛的 大餐顿顿上。拉格朗日哪里受得了,在数学难题面前屹立不倒的他,却被法国大餐放倒了。等身体恢复了一点儿,能旅行了,拉格朗日立刻跑回了撒丁王国,剩下的 旅程说什么也不继续了。

但是,在巴黎呆的这段时间里,拉格朗日和很多学者进行了交流。最重要的是,他还认识了一位叫“马里”的神父。这位神父,将在他的人生中扮演重要角色。

巨著差点儿不出世

在科学史上,没人不知道牛顿。凭借惊人的洞察力,牛顿发现了这个世界隐藏的秘密——力。苹果为什么会落到地上,而不是飞向天空?地球为什么围着太阳转?宇宙中各个天体的运行轨道为什么会是这个样子......这一切,都源于幕后“黑手”——力。

牛顿用公式准确地描述出了力的作用原理,从此,纷乱复杂的世界,在牛顿的慧眼下,变得规规矩矩。这让拉格朗日很羡慕,他这样说道:牛顿太幸运了,因为发现世界体系的机会只有一次。

别急,科学史没有止境的。属于你的机会一直存在。1782年,拉格朗日完成了他人生中最重要的一部著作——《力学分析》。很普通的书名,普通到不懂行的人,连看一眼的机会都不会给它。

但在历史上,伟大的书籍都是一样的朴素。伟大不需要额外的修饰,只因为它已经足够强大。当年构思这本书的时候,拉格朗日还是个19岁的小伙子。等到完成的时候,他已经是个两鬓染霜的52岁老人了。33年磨一剑,研究的同样是牛顿创造的力学世界。


三栖巨星 拉格朗日


拉格朗日也是分析力学的创立者。(搜狗百科)

这个世界的昔日王者——牛顿曾经说过:“如果说我看得比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。”这一次,拉格朗日站在了牛顿的肩上。他看到了更远的地 方:牛顿构建的力学世界,在很大程度上采用几何作为工具进行求解。而拉格朗日则把工具换成了数学分析。这就好像把一辆战车的旧发动机换下,重新安装了一台 动力极其强大的“拉格朗日牌”新发动机。

这个世界,从此动力澎湃。这次壮举,永载史册。当然,永载史册是后来的事情,当时的情况却是一册也印不出来。一个东西,如果很好,就很容易流行;但如果它 过分好,就容易孤独,因为它超越了当时人们的眼光。《力学分析》就是这样一本过分好的书,外行的书商根本看不出这本书的价值,觉得这本书肯定不会畅销,都 不愿意出版它。

关键时刻,一个人出现了,虽然他也是个外行——就是咱们上文中提到的马里神父,他也不懂这本书,但他相信拉格朗日。他去找书商,说要是这本书印刷了卖不出 去,他全部买下。什么叫朋友,什么叫知己?这一刻,马里神父诠释得很到位——就是肯为你破产的人。旱涝保收的生意,再笨的书商也不会拒绝。

《力学分析》,这本伟大的著作,见证了一个天才伟大的智慧,也见证了一段伟大的友谊。人类文明,从此打上拉格朗日的印记。

三国哄抢

拉格朗日的一生,是传奇的一生。他在数学、天文、物理三个领域都作出了卓越的贡献,是当之无愧的三栖巨星。但他被世人称颂的,远远不止局限于学术领域。

当年,他为撒丁王国争得荣誉,国王重赏他的时候,他拒绝了,而是劝国王建立科学协会,让更多的学者有机会从事学术,开头那个叫丰塞纳的家伙,就是因为他的 论文被拉格朗日细心修改,才被国王看上的。晚年在巴黎定居期间,他冒着生命危险,强烈谴责暴徒。在暴徒把化学家拉瓦锡送上断头台时,拉格朗日不顾个人安 危,站了出来:“你们砍掉这样一个头颅只是一瞬间的事情,但那样的头颅,过100年夜不一定能再长一出个来。”

当然,任何人都有他的缺点。拉格朗日曾经认为数学已经走到了尽头,这让他心灰意冷。但是后来,高斯、柯西......这些天才的加入,让数学这场智慧接力赛更加精彩。我们尊重一个人的伟大,也体谅一个人的缺点。谁也无法抹杀拉格朗日的光芒。

今天,意大利、法国、德国还在就拉格朗日的归属问题吵个没完。意大利人的理由很充分:他在意大利出生,在意大利开始了他的学术生涯,他的祖母和妈妈都是意 大利人。法国人不依不饶:他的祖父是法国人,他最终定居在法国,他最伟大的著作也是在法国出版的(在这一点上,法国人民集体感谢冒着破产危险的马里神 父)。德国人不服:他在我们德国的科学院工作过很多年,很多成果都是在我们德国做出来的!

综合各种因素,法国基本上抢到了拉格朗日的归属权,但这似乎并不重要,因为拉格朗日智慧照亮的,不只是那一片六角形的法兰西国土,而是我们广阔无垠的星球。

————————————————————

人物简介:

约 瑟夫·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange 1736~1813)全名为约瑟夫·路易斯·拉格朗日,法国著名数学家、物理学家。1736年1月25日生于意大利都灵,1813年4月10日卒于巴黎。 他在数学、力学和天文学三个学科领域中都有历史性的贡献,其中尤以数学方面的成就最为突出。

名言:我的知识体系中不需要图。


分享到:


相關文章: