小本挣钱去年:科学家的故事

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/27 17:13:52
比如,陈景润撞到大树上,反问:你为什么撞我?

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精彩欣赏:
那个时候,人们感染上了一种了解地球的强烈欲望--想要确定地球有多大年龄,多少体积,悬在宇宙的哪个部分,是怎样形成的。法国小组的任务是要沿着一条直线,从基多附近的雅罗基开始,到如今位于厄瓜多尔的昆卡过去一点,测量1度经线(即地球圆周的三百六十分之一)的长度,全长约为320公里,从而帮助解决这颗行星的周长问题。

事情几乎从一开始就出了问题,有时候还是令人瞠目的大问题。在基多,访客们不知怎的激怒了当地人,被手拿石头的暴民撵出了城。过不多久,由于跟某个女人产生误解,测量小组的一名医生被谋杀。组里的植物学家精神错乱。其他人或发热死去,或坠落丧命。考察队的第三号人物--一个名叫让·戈丁的男人--跟一位13岁的姑娘私奔,怎么也劝不回来。

测量小组有一次不得不停止工作8个月;同时,孔达米纳骑马去利马,解决一个许可证问题。他最后和布格互不说话,拒绝合作。这个人数越来越少的测量小组每到一处都让当地官员们心存狐疑。他们很难相信,这批法国科学家为了测量世界而会绕过半个地球。这根本说不通。两个半世纪以后,这似乎仍是个很有道理的问题。法国人犯不着吃那么多苦头跑到安第斯山脉,干吗不就在法国搞测量?

一方面,这是因为18世纪的科学家,尤其是法国科学家,办事很少用简单的办法。另一方面,这与一个实际问题有关。这个问题起源于多年以前--早在布格和孔达米纳梦想去南美洲之前,更不用说有理由这么做之前--英国天文学家埃德蒙·哈雷。

哈雷是个不同凡响的人物。在漫长而又多产的生涯中,他当过船长、地图绘制员、牛津大学几何学教授、皇家制币厂副厂长、皇家天文学家,是深海潜水钟的发明人。他写过有关磁力、潮汐和行星运动方面的权威文章,还天真地写过关于鸦片的效果的文章。他发明了气象图和运算表,提出了测算地球的年龄和地球到太阳的距离的方法,甚至发明了一种把鱼类保鲜到淡季的实用方法。他惟一没有干过的就是发现那颗冠以他名字的彗星。他只是承认,他在1682年见到的那颗彗星,就是别人分别在1456年、1531年和1607年见到的同一颗彗星。

这颗彗星直到1758年才被命名为哈雷彗星,那是在他去世大约16年之后。

然而,尽管他取得了这么多的成就,但他对人类知识的最大贡献也许只在于他参加了一次科学上的打赌。赌注不大,对方是那个时代的另外两位杰出人物。一位是罗伯特·胡克,人们现在记得最清楚的兴许是他描述了细胞;另一位是伟大而又威严的克里斯托弗·雷恩爵士,他起先其实是一位天文学家,后来还当过建筑师,虽然这一点人们现在往往不大记得。

1683年,哈雷、胡克和雷恩在伦敦吃饭,突然间谈话内容转向天体运动。据认为,行星往往倾向于以一种特殊的卵行线即以椭圆形在轨道上运行--用理查德·费曼的话来说,"一条特殊而精确的曲线"--但不知道什么原因。雷恩慷慨地提出,要是他们中间谁能找到个答案,他愿意发给他价值40先令(相当于两个星期的工资)的奖品。

胡克以好大喜功闻名,尽管有的见解不一定是他自己的。他声称他已经解决这个问题,但现在不愿意告诉大家,他的理由有趣而巧妙,说是这么做会使别人失去自己找出答案的机会。因此,他要"把答案保密一段时间,别人因此会知道怎么珍视它"。没有迹象表明,他后来有没有再想过这件事。可是,哈雷着了迷,一定要找到这个答案,还于次年前往剑桥大学,冒昧拜访该大学的数学教授艾萨克·牛顿,希望得到他的帮助。

牛顿绝对是个怪人--他聪明过人,而又离群索居,沉闷无趣,敏感多疑,注意力很不集中(据说,早晨他把脚伸出被窝以后,有时候突然之间思潮汹涌,会一动不动地坐上几个小时),干得出非常有趣的怪事。他建立了自己的实验室,也是剑桥大学的第一个实验室,但接着就从事异乎寻常的实验。有一次,他把一根大针眼缝针--一种用来缝皮革的长针--插进眼窝,然后在"眼睛和尽可能接近眼睛后部的骨头之间"揉来揉去,目的只是为了看看会有什么事发生。结果,说来也奇怪,什么事儿也没有--至少没有产生持久的后果。另一次,他瞪大眼睛望着太阳,能望多久就望多久,以便发现对他的视力有什么影响。他又一次没有受到严重的伤害,虽然他不得不在暗室里待了几天,等着眼睛恢复过来。

与他的非凡天才相比,这些奇异的信念和古怪的特点算不了什么--即使在以常规方法工作的时候,他也往往显得很特别。在学生时代,他觉得普通数学局限性很大,十分失望,便发明了一种崭新的形式--微积分,但有27年时间对谁也没有说起过这件事。他以同样的方式在光学领域工作,改变了我们对光的理解,为光谱学奠定了基础,但还是过了30年才把成果与别人分享。

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如果不是亲眼所见,你也许无法想象眼前这位鹤发童颜、乐观开朗的老先生,就是年逾8旬的著名数学家:步履矫健,连小伙子有时都赶不上;思维敏捷,稍不留神就跟不上他的思绪。

2001年2月19日,82岁的吴文俊从国家主席江泽民手中接过国家最高科学技术奖证书,这位平时十分低调的科学家顷刻间成为举世瞩目的新闻人物。

(一)

虽然是杰出的数学家,但吴文俊小时候却喜欢看历史书籍,对数学并没有多大兴趣。在大学二年级时还曾一度对数学失去兴趣,甚至想辍学不念,是一位姓武的老师的精彩课程,改变了他对数学的看法。大学三四年级时的刻苦钻研,更使他打下了现代数学的基础。 大学毕业后正值抗日战争,吴文俊在中学默默任教了5年。此后,和数学大师陈省身的结识,使他走上了拓扑学研究之路,并以自己的天才和功力很快在这一领域崭露头角,一发不可收拾。半个世纪里,在拓扑学、数学机械化和中国数学史等方面做出了开创性的世界级贡献。他的成就奇迹般地大大缩短了中国近代数学与国际间的差距,大长了中国人的志气。

位于中关村腹地的吴文俊的家,朴实无华,五个居室里几乎摆满了书。古今中外的书包围着一张陈旧的藤椅、一张斑剥的书桌和两台电脑,这就是吴文俊的工作间。 吴文俊78岁的老伴陈丕和捧出了一叠获奖证书:首届香港求是科技基金会杰出科学家奖、陈嘉庚数理科学奖、第三世界科学院数学奖……“这次是他第8次获大奖了”。

“梅花香自苦寒来。”携手走过近半个世纪的风风雨雨,陈丕和最了解吴文俊,淡淡数语,仿佛是他一生最好的注解,“他是一个搞学问的人,一心只搞学问。”

剑兰、龟背竹……盎然的绿色使房间里充满了温馨和暖意。五六十年代添置的红木家具虽然显得陈旧,但图案依旧精美,见证着这个家庭的风霜雪雨,见证着吴先生的攀登科学之路:即使在六七十年代,受到冲击的吴文俊 仍然抓紧时间从事科研。科学的思维从未停止过,创新的脚步也从未停歇过。

(二)

在吴文俊的学生、中科院数学机械化研究中心主任高小山的眼里,“吴先生是一位典型的科学家,是创新的典范,他善于抓住问题的本质。我们尊重他不仅仅是因为他年长,更因为他的人品,因为他的学问。”

早在半个世纪前,吴先生就把世界范围内基本上陷入困境的拓扑学研究继续推进。45年前的1956年,37岁的吴文俊因其在拓扑学上的杰出成就,与华罗庚、钱学森一起获得当时的“最高科技奖”——国家自然科学一等奖,第二年他成为了当时最年轻的中国科学院学部委员(院士)。

“如果换一个人,靠这个都可以吃一辈子了。”高小山说,“但早就功成名就的吴先生没有就此停止,而是一直向数学的未知领域进击,总是走在这支队伍的前列。”

刻苦研究中国数学史,下工厂体验计算机的巨大威力,他孜孜不倦地思索数学发展的方向。吴文俊深切地感受到: “对于数学未来的发展具有决定性影响的一个不可估量的方面是计算机对数学带来的冲击,在不久的将来,电子计算机之于数学家,势将如显微镜之于生物学家,望远镜之于天文学家那样不可或缺。” 1976年,年近花甲的吴文俊放弃已成就卓著的拓朴学研究,在抱孙子的年龄“不可思议”地毅然开始攀越学术生涯的第二座高峰——数学机械化。

实现脑力劳动机械化,是吴文俊的理想和追求。他说: “工业时代,主要是体力劳动的机械化,现在是计算机时代,脑力劳动机械化可以提到议事日程上来,数学研究机械化是脑力劳动机械化的起点,因为数学表达非常精确严密,叙述简明。我们要打开这个局面。”

1977年,吴文俊关于平面几何定理的机械化证明首次取得成功,从此,完全由中国人开拓的一条数学道路铺展在世人面前。

数十年间,吴文俊不仅建立了“吴公式”、“吴示性类”、“吴示嵌类”、“吴方法”、“吴中心”,更形成了“吴学派”。近代数学史上第一次由中国人开创的这一新领域,吸引了各国的众多数学家前来学习。因为“手工计算上千项的证明要几天功夫,用计算机1秒钟就可以完成。”

诺贝尔奖没有设数学奖,人们通常把“菲尔兹奖”誉为数学中的诺贝尔奖。吴文俊的工作被5位菲尔兹奖获得者引用,有3位的获奖工作还使用了吴文俊的方法。一直到最近两年,仍有菲尔兹奖得主在引用吴文俊的经典结果。

(三)

走出工作间的吴文俊生活简单,待人平易。他衣着朴素、性格开朗、生性乐观,走在街头,完全是普通人群中的一员。

生活中的吴先生常常“出彩”。有一次去香港参加研讨,活动间隙出去游玩,年逾古稀的吴文俊竟坐上了过山车,玩得不亦乐乎。还有一次在澳大利亚,他“顽皮”地将蟒蛇缠在了脖子上,吓得旁人纷纷往后退。这些惊人之举,成为数学界的佳话,至今仍为人们津津乐道。

有一次,几位数学机械化中心的年轻人向吴文俊请教健康长寿的秘诀。他说,我信奉丘吉尔的一句话,能坐着就不站着,能躺着就不坐着,要让生活尽量轻松平淡,不要为无谓的烦恼干扰。他时常告诫年轻人,要把心思放在工作上,不要成天胡思乱想。

淡泊自守,重工作轻名利,也许就是吴文俊永葆创新活力的秘诀。

“他不仅热爱自己的专业,更热爱丰富多彩的生活。” 几十年来,看围棋比赛、读历史小说、看历史题材影片等爱好,伴着数学研究,随吴文俊走到今天。他的老伴说他 “贪玩”,吴文俊却解释说,读历史书籍、看历史影片,帮助了我的学术研究;看围棋比赛,更培养了我的全局观念和战略眼光,别看围棋中的小小棋子,每子下到哪儿都至关重要,所谓“一着下错全盘皆输”。我们搞研究也是这样,要有发展眼光、战略眼光和全局观念,才能出大成果。

基础研究是“好奇心驱动的研究”,也许正是因为童心不泯、好奇之心,“驱动”着吴文俊在数学王国里自由驰骋,屡战屡捷。

南山松不老,东海水长流。吴文俊至今仍保持着旺盛的研究生命力。作为国家重点基础规划“数学机械化” 项目的“学术指导”,在不久前的项目中期评估中,他又给项目组指出了新的研究方向。

他一再说:“我们的目标是明确的,即是推行数学的机械化,使作为中国数学传统的机械化思想,光芒普照于整个数学的各个角落。”

为了这个目标,为了中国数学的更大发展,2001年2月19日晚,刚刚走下颁奖台的吴文俊立即动身飞往德国,和国际同行共商2002年将首次在我国召开的国际数学家大会……

金冠之谜

赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠,做好后,国王疑心工匠在金冠中掺了银子,但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重,到底工匠有没有捣鬼呢?既想检验真假,又不能破坏王冠,这个问题不仅难倒了国王,也使诸大臣们面面相觑。后来,国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法,但都失败了。有一天,他去澡堂洗澡,他一边坐进澡盆里,一边看到水往外溢,同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟,跳出澡盆,连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去,一路大声很着“尤里卡”, “尤里卡”(Fureka,我知道了)原来他想到,如果王冠放入水中后,排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量,那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律,既浸在液体中的物体受到向上的浮力,其大小等于物体所排出液体的重量。后来,该定律就被命名为阿基米德定律。

爱国者阿基米德

在阿基米德晚年时,罗马军队入侵叙拉古,阿基米德指导同胞们制造了很多攻击和防御的武器。当侵略军首领马塞勒塞率众攻城时,他设计的投石机把敌人打得哭爹喊娘。他制造的铁爪式起重机,能将敌船提起并倒转,抛至大海深处。传说他还率领叙拉古人民制作了一面大凹镜,将阳光聚焦在靠近的敌船上,使它们焚烧起来。罗马士兵在这频频的打击中已经心惊胆战,草木皆兵,一见到有绳索或木头从城里扔出,他们就惊呼“阿基米德来了”,随之抱头鼠窜。罗马军队被阻入城外达三年之久。最终,于公元前二一二年,罗马人趁叙拉古城防务稍有松懈,大举进攻闯入了城市。此时,阿基米德正在潜心研究一道深奥的数学题,一个罗马士兵闯入,用脚践踏他所画的图形,阿基米德愤怒地与之争论,残暴的士兵哪里肯听,只见他举刀一挥,一位璀璨的科学巨星就此陨落。

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