為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

笛卡爾,費馬,帕斯卡,勒讓德,拉格朗日,拉普拉斯,蒙日,傅立葉,柯西,伽羅瓦,埃爾米特,龐加萊......這些令無數大學生“聞風喪膽”的數學家,基本上都誕生於十七至十八世紀的法國。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

彼時的法蘭西數學界,群星璀璨,英傑輩出,數學水平遠超其他國家。拋開虛無縹緲的基因論不談,其實這一現象的產生實屬歷史的必然。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

在這段歷史中,有一個學者、兩大君主、一個機構,起到了至關重大的作用:一個學者是馬蘭·梅森;兩大君主是路易十四和拿破崙;一個機構是法國科學院。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

最初,一切的因緣,起始於十七世紀中葉修道院裡如今不算知名的數學家馬蘭·梅森的寓所。

馬蘭·梅森,法國數學家,少時畢業於耶穌會學校,是笛卡爾的同校學長。梅森才華橫溢,性格上也平易近人,他不是最傑出的學者,卻與整個歐洲的科學家都建立起聯繫,在梅森身邊也聚攏起一批學者,定期在他的寓所討論科學問題。這個圍繞著梅森聚攏而來的科學家沙龍聚會,後來被稱作梅森學院,是當時整個歐洲的學術交流中心。來自荷蘭外交世家的、後來的光學大宗師惠更斯,即是在青年時代,由自己的外交官父親介紹,先師從笛卡爾,又通過書信交流成為梅森的弟子。

名噪一時的神童帕斯卡年僅十四歲,已經顯出了非凡的數學天分。梅森把他接納進梅森學院,鼓勵帕斯卡在托里拆利的基礎上更進一步,後來帕斯卡提出了帕斯卡定律。梅森的另一位朋友費馬,與帕斯卡同時開拓了概率論這一數學分支,被後世譽為最傑出的業餘數學家,即使是不懂數學的人,也多少聽過費馬定理。梅森去世在1648年,他的遺產中留下與歐洲多達78位學者的珍貴信函,對各個科學領域均有涉獵,其中包括費馬、伽利略、托里拆利、笛卡爾、惠更斯。而他留下的最珍貴的遺產——梅森學院,後來成為了巴黎皇家科學院的前身。最終,1666年,巴黎皇家科學院建立。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

當時,法國處於年輕的路易十四治下。這位後來以“太陽王”名垂於世的君主剛剛迎來了自己的親政,決定建設一所官方科學院來推動法國科學的發展。這座學院後來被正式定名巴黎皇家科學院(Académie royale des sciences de Paris),路易十四提供了豐富的贊助,來免除科學家的後顧之憂。他的得力干將柯爾貝爾,這位平日精打細算的財務大臣,此刻開始以簡單粗暴大筆撒錢的手段迅速聚攏起一批傑出的學者。他以梅森學院的法國科學家為班底,又挖來外國的優秀人才。首先蒞臨的外籍院士是荷蘭人惠更斯,這位當年梅森一手提攜的年輕人已經成為一流的學者,柯爾貝爾以三倍於其他法國院士的薪水,聘請惠更斯成為巴黎皇家科學院首任院長,將這位荷蘭科學家留在巴黎近二十年。

另一位外籍科學家喬瓦尼·多美尼科·卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)來自意大利博洛尼亞大學,是傑出的天文學家,執掌博洛尼亞大學天文學系多年,以對木星和火星觀測聞名,如今成為巴黎天文臺的執掌人。巴黎科學院在強大的財政支持及惠更斯-卡西尼雙核心的支撐下,藉助行政力量,強勢崛起,成為歐洲大陸的學術中心。巴黎迅速建立起一套挖掘人才、教育人才的長效機制,整個歐洲大陸的知名學者雲集於此,久居他鄉的異國學者,也可以以通訊院士的身份與巴黎取得聯繫。

1672年,巴黎科學院的執掌者惠更斯迎來了雄心勃勃的年輕政治家,萊布尼茨。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

萊布尼茨是德意志人,此次來巴黎,本是承擔外交任務,卻結識了惠更斯,走上科學坦途。萊布尼茨開始在惠更斯的指導下,開始系統地學習數學,大師指導之下,數學功力更見提高。此後他遍訪名師,兩度訪問倫敦,與當時一流的科學家交流學習。

僅僅經過數年,萊布尼茨便獨立於牛頓在1675年再次發明了微積分,而且記號體系更為明晰,沿用到今日。自此萊布尼茨開始了與海峽對岸漫長的關於微積分發明權的爭吵。爭吵日益激烈,海峽兩岸劍拔弩張,最終英法兩岸的數學家分道揚鑣。也由於英國學者沉醉民族榮光,堅持使用牛頓不夠先進的點記法,導致英國的數學幾乎在此後的一個多世紀都落後於法國。

在巴黎科學院的努力下,不計出身、只唯學術,幾乎名噪一時的大師均被網羅帳下。

百科全書派首腦達朗貝爾,只是出身低微的私生子,由於在學界頗有小成,二十四歲即被提拔為數學部副院士,並逐漸在巴黎科學院取得一席之地。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

1768年,達朗貝爾接待了同樣出身貧賤的拉普拉斯,這個年僅19歲的農家子弟在第一次見面中便表現出了不凡的數學天賦。他不僅直接指導拉普拉斯的數學研究,還試著幫愛徒安排工作,出任巴黎軍事學院數學教授。僅僅五年之後,拉普拉斯也同樣加入科學院,加入到一流數學家的行列中去。

腓特烈大帝去世後,巴黎科學院又從東面的競爭對手柏林科學院挖來年近半百的拉格朗日,在化學家、氧氣命名人拉瓦錫的寓所沙龍里,拉格朗日和拉普拉斯均是座上嘉賓。集結了達朗貝爾、拉普拉斯、拉格朗日三大數學巨頭,進一步鞏固了巴黎科學院的學術地位。而後面兩位也為整個法國學界在大革命後依然留存了寶貴的火種。

1789年,法國大革命正式爆發。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

革命狂潮迅速湧動,恐怖統治的陰影籠罩了學界,巴黎皇家科學院被看作是舊有王室的勢力殘餘,在1793年橫遭解散,倒在了建院的第127個年頭。

很多擔任公職的科學家都命喪囹圄,其中的拉瓦錫和學院秘書孔多塞,分別死在革命黨人的斷頭臺上和監獄裡。法蘭西原本已經奪取了整個文明世界的學術中心地位,卻在革命之中自廢武功,搖搖欲墜。

直至1799年,拉普拉斯當年在陸軍學院的學生、軍事天才拿破崙終於羽翼豐滿,成為法蘭西的新主,法國的局勢終於得以平定。隨後科學院復建改組為法蘭西科學院,直至今日再沒斷絕。

法國科學院的重建重新聚攏起碩果僅存的人才,拉普拉斯和拉格朗日本非貴族出身,在大革命期間賣力地幫助革命軍制造槍炮彈藥,得以平穩躲過斷頭的風險。政權更迭之下,拉普拉斯靠著圓滑的政治手腕屹立不倒,屢獲榮升。1796年科學院復建,他就任副院長,又在次年升為院長。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

在此後歷史學家的記錄裡,拉普拉斯被看做是見風使舵的政治投機客。可也正是這位圓滑的政客利用自己的高位,一手改進了法國的高等教育。他組織改建了高等師範學校和巴黎綜合工科學校,並與拉格朗日共同投入到教學工作中,還聘請了一批一流教授。

為什麼法國曆史上產生了如此多的一流數學家?

拉瓦錫的舊友,射影幾何的發現者蒙日(Gaspard Monge)革命期間曾避禍逃出巴黎,如今被邀請歸來,在兩所高校講授射影幾何。拉格朗日還親自聆聽他的課堂首秀。高等師範學校的首批學員之一,日後在熱傳導領域頗有小成的地方教師傅里葉剛剛畢業便前往綜合工科學校擔任助教。日後蒙日與傅里葉隨拿破崙遠征埃及,一直作為隨軍學者服務軍旅。

這一批聚集而來的名師,培養出了十九世紀上半葉照亮了法蘭西的群星:這批學子中走出了安培(Ampère),他的名字被用作計量電流的單位;有卡諾(Carnot),他日後成為了熱力學創始人之一;有菲涅耳(Fresnel),他在光學研究中帶領波動說重整旗鼓與牛頓粒子說展開對抗;還有泊松(Poisson),他在數學及物理領域都留下自己冠名的定理。

歷經馬蘭梅森的沙龍聚會、太陽王的皇家科學院、再到法國高等教育改革這一段十八世紀末十九世紀初的一個半世紀裡,是法國學術尤其是數學學科最具統治力的時代。

它起源於一個熱愛交遊的數學家的無心插柳,在隨後太陽王以政府財政的雄厚支援達到頂峰,又在革命後及時重建,在革命的灰燼裡涅槃重生,建立起現代的教育機制。

第一個階段,靠的是學者對學科的自發熱愛;第二個階段,靠的是開明君主的大力支持;第三個階段,靠先進的學術培養制度。熱愛科學、官方支持、制度優渥——任何學術體具備了這個三位一體,都無法不培養出一代群英。

巴黎懂得如何尊重和吸納人才:皇家學院建院伊始的兩位核心惠更斯和卡西尼,都不是法國人,可政府卻信任地將學院委託給兩位;萊布尼茨長居德意志,依然是學院的通訊院士;出身低微的達朗貝爾和拉普拉斯,靠著學術成就依然可以躋身一群貴族之間;拉格朗日本是意大利人,半百之年依然受到邀請,在革命後的重建中起到了重大的作用。

不過,靠著先進的制度、完善的機構、優秀的教師,固然可以把一代優秀的學子培養成一代傑出學者,卻不能孕育與生俱來的天才。十七世紀的牛頓,十八世紀的歐拉,兩位最傑出的的數學大師均沒有出現在巴黎科學院裡。

而到了十九世紀初,牛頓和歐拉均已作古,法國在革命的廢墟上培養提拔了一代精英,按照拉普拉斯和拉格朗日的藍圖,法國在此後一個世紀的學術領先地位幾乎是不可撼動。

當然,在有些人眼中,在數學界,只有最頂尖的天才才配得上大師的稱謂,法國數學界人才濟濟卻沒有牛頓,也沒有歐拉,沒有高斯,也沒有黎曼;恰似群星璀璨的天空,缺少一輪明月。然而天才的產生完全不可控制,人才的培養卻有規律可循;從可操作的層面上來說,法國數學史上這一段華彩的樂章,對當今的中國,是不是最有可參考性呢?


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