7位未曾以数学为主修专业的传奇数学家
If you’re studying mathematics, you might be pleased to know that a vast proportion of history’s most notable mathematicians have in fact skipped higher education, with much of their accomplishments and great discoveries owing all credit to...
如果你正在攻读数学专业,听到以下这件事或许会令你倍感振奋:历史上许多最杰出的数学家,事实上都未曾接受过系统的高等教育,他们的诸多成就和重大发现,全凭坚定的自学精神和与生俱来的数学热情。请往下阅读,了解他们的背景与成就。
1. 斯里尼瓦萨·拉马努金(Srinivasa Ramanujan)
拉马努金于1887年12月22日生于英属印度(今印度泰米尔纳德邦),是同时代公认的世界最杰出数学家之一。他在椭圆函数、连分数、无穷级数等众多数学领域做出了重大贡献,尤其在数论分析领域留下了深刻印记。
少年时代,拉马努金便展现出对数字和数学的非凡天赋。15岁时,一本数学书彻底点燃了他的激情——他不满足于书中已有的定理,在书页空白处添加自己的数学思考,开始了一段发现之旅,最终引领他走上数学精英的世界舞台。
尽管才华横溢,拉马努金长期失业,在短暂的一生中饱受经济拮据之苦。然而,他非凡的数学能力有目共睹。在与英国数学家戈弗雷·哈代(Godfrey H. Hardy)的通信往来之后,他获得了英国剑桥大学三一学院的奖学金——尽管出人意料的是,他并未以数学为主修方向,而是以研究为基础取得了理学学士学位(即现在所说的博士学位)。
2. 斯特凡·巴纳赫(Stefan Banach)
巴纳赫被誉为20世纪最伟大的数学家之一,是现代泛函分析的奠基人,并在拓扑向量空间理论的发展以及测度与积分理论的创新方面做出了重要贡献。童年时,巴纳赫被父亲送给别人家抚养,但父子二人始终保持着良好的关系。他生活相对稳定,学术天赋从小便得到认可,并被积极鼓励。
第一次世界大战结束后,经波兰数学家雨果·施泰因豪斯(Hugo Steinhaus)教授的引荐,巴纳赫获得了勒沃夫理工学院(即今日利沃夫理工大学)的助教职位。他在未完成大学本科学业的情况下,成功取得了博士学位。
3. 奥利弗·赫维赛德(Oliver Heaviside)
奥利弗·赫维赛德是一位英国自学成才的数学家和物理学家,生于伦敦。他预言了电离层(即地球大气层中反射无线电波的那一层)的存在,并将大量精力投入电学研究,运用算子微积分(现称为拉普拉斯变换方法)研究网络中的瞬态电流。
赫维赛德在19世纪中叶成长于伦敦的贫困街区,童年充满了磨难——一场严重的猩红热使他部分失聪。正是这一缺陷让他在校难以结交朋友,最终于16岁辍学。尽管如此,他并未放弃学习,在舅父查尔斯·惠斯通爵士(Sir Charles Wheatstone,早期电报发明家和著名乐器制造商)的支持与引导下,自学了语言、音乐和电报技术。凭借出众的知识和技能,他在丹麦谋得了一份电报操作员的工作,并在这里将数学知识应用于一个实际问题:为何从英国发往丹麦的信号传输速度,快于从丹麦发往英国的信号?
4. 玛丽·埃弗里斯特·布尔(Mary Everest Boole)
这位自学成才的数学家在11岁便被迫辍学,玛丽·埃弗里斯特·布尔以其数学著作(如《代数的哲学与乐趣》Philosophy and Fun of Algebra)以及在儿童数学教育方面的先进教学理念而著称,她通过寓教于乐的方式帮助孩子理解数学。
童年时,布尔在法国生活,接受了私人数学教育。11岁时她不得不返回英国,但这并没有阻止她对数学的追求——她开始自学,并最终得到了数学家、皇后学院教授乔治·布尔(George Boole)的亲自指导,后来两人更结为夫妻。
在皇后学院短暂担任图书馆员期间,布尔发现了自己对教学的热情。然而,当时的院校规定明确禁止女性教学,于是她以非官方导师的身份向学生传授知识,用那些充满趣味的教学方式——我们至今仍在课堂上沿用的方法。
5. 弗洛伦斯·南丁格尔(Florence Nightingale)
尽管弗洛伦斯·南丁格尔——那位在克里米亚战争中以"提灯女神"之名留名青史的伟大护理先驱——以其对护理事业的历史性贡献举世闻名,大多数人却忽视了,甚至根本不知道她还是一位天才统计学家。南丁格尔自幼在数学方面展现出卓越才华,并在父亲的悉心指导下不断精进,后来她将这些知识充分运用于改善英国医疗服务质量。
她用大量心血收集和分析数据,揭示了医院卫生条件恶劣的危害,指明这是患者死亡的主要原因,从而有效降低了当时军民医疗机构的死亡率。
弗洛伦斯·南丁格尔也是最早运用圆形图表作为数据可视化工具的人之一,并被认为是极坐标面积图(又称"鸡冠图",即coxcomb chart)的发明者。
6. 本杰明·班内克(Benjamin Banneker)
尽管本杰明·班内克最广为人知的身份是非裔美国科学家和民权领袖,他无疑是一位多才多艺的人,在数学领域同样出类拔萃,并将自己的知识与技能应用于哥伦比亚特区原始边界的勘测工作。他甚至曾与即将就任美国总统的托马斯·杰斐逊(Thomas Jefferson,一个持有黑人智力劣于白人观点的人)通信,就奴隶制与种族平等议题展开交流。
出身于几乎没有接受过正式教育的家庭,班内克主要依靠自学成才。他是最早研究时间与空间相对性的科学家之一,据说其发现甚至比爱因斯坦早了两个世纪。他成功预测了1789年4月14日发生的日食,而这一预测当时被包括最知名的科学家和天文学家在内的各方所否定。班内克还在著作中首次记录了天狼星(Sirius)并非单独一颗星,而是由两颗星组成——这一理论直至200多年后哈勃望远镜升空才得以证实。
7. 托马斯·富勒(Thomas Fuller,"弗吉尼亚计算器")
压轴出场的,可能是所有未曾上过大学的数学名人中最不同寻常、最令人动容的故事:托马斯·富勒,绰号"弗吉尼亚计算器",是一位非洲原住民,14岁时被从故土劫走,卖为奴隶。周围的人很快发现了他与生俱来的惊人数学才能,他最终被废奴运动的倡导者发现,并被用来直接反驳黑人智力劣于白人这一谬论。
关于富勒的生平记载甚少,但有经过考证的历史文献记载:大约在他70岁那年,两位来自宾夕法尼亚的人——威廉·哈茨霍恩(William Hartshorne)和塞缪尔·科茨(Samuel Coates)——偶然途经他所在的社区,听闻他在算术方面的惊人才能后,请他当面作答一系列高难度数学问题,例如:一年半共有多少秒?一个70岁的人活了多少秒?对于每一道题,富勒都能在极短的时间内给出令人叹服的精准答案。
富勒于80岁离世,终其一生从未识字。这一事实让现代历史学家得出结论:他那非凡的数学才能,必定早在他踏上美洲土地之前便已形成。
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