登陆注册
11295800000018

第18章 学贯中西的数学家李善兰

李善兰是近代著名的数学家、天文学家、力学家和植物学家。他为了使先进的西方近代科学能在我国早日传播,不遗余力,克服了重重困难,学贯中西,作出了很大贡献。其多部译作弥补了我国数学在某方面的空白。

李善兰创立了二次平方根的幂级数展开式,各种三角函数、反三角函数和对数函数的幂级数展开式。

这是李善兰也是我国19世纪数学界取得的最重大的成就。李善兰是继梅文鼎之后清代数学史上的又一杰出代表。

李善兰从小就喜欢数学,而且勤于思考,常把身边的事物和数学联系起来。

有一天,李善兰随父亲到海宁城里一位大绅士家做客,看到墙上挂着一幅《百鸟归巢》图,画家是当时很有名的花鸟画高手,在他生花妙笔的点染下,使看画的人仿佛闻到了花香、听到了鸟的叫声。

画的右上角还有一首题画诗,上面写道:“一只过了又一只,3、4、5、6、7、8只。凤凰何少雀何多,啄尽人间千万石。”

李善兰看到这幅画后,心中也顿然一动。题目是《百鸟归巢》,可全诗却没有百字,只有这几个数字,好像是题诗人的有意安排,但究竟有什么深藏的机密呢?他看着这些数字想了又想,当时他也没有想明白。

回到家中,他还在心里琢磨,当他看到书架上的数学书箱时,他恍然大悟,原来这是一道数学题。他在纸上写下了这样几个数:1、1、3、4、5、6、7、8,怎样能使它们和百鸟联系在一起呢?就在他拿来书架上的数学书翻开的时候,在脑子里突然涌现出了几个算式:1×2=2;3×4=12;5×6=30;7×8=56;2+12+30+56=100。这不正对应着《百鸟归巢》的“百”吗?而最后的两句诗是讽刺官员欺压百姓,就像鸦雀一样,把老百姓成千上万的粮食侵占了。这真是一幅绝妙的画!看来,画家也有很深的数学造诣。李善兰自幼就读于私塾,受到了良好的家庭教育。他资禀颖异,勤奋好学,于所读之诗书,过目即能成诵。有一次,他发现父亲的书架上有一本我国古代数学名著《九章算术》,感到十分新奇有趣,从此迷上了数学。

14岁时,李善兰又靠自学读懂了欧几里得《几何原本》前6卷,这是明末徐光启与利玛窦合译的古希腊数学名著。欧氏几何严密的逻辑体系,清晰的数学推理,与偏重实用解法和计算技巧的我国古代传统数学思路迥异,自有它的特色和长处。

李善兰在《九章算术》的基础上,又吸取了《几何原本》的新思想,这使他的数学造诣日趋精深。后来,又研读了金元时期的数学家李冶的《测圆海镜》,清代末期数学家戴煦的《勾股割圆记》等书,所学渐深。

1852年,李善兰离家来到上海的墨海书馆。

墨海书馆是1843年为翻译西方书籍由英国传教士麦都思开设的,它也是西方传教士与我国知识分子联系的一条渠道。李善兰在那里结识了英国传教士伟烈亚力和艾约瑟。

当时墨海书馆正在物色能与传教士协作翻译的外语人才。

李善兰的到来使他们十分高兴,但又不甚放心,于是,他们拿出西方最艰深的算题来考李善兰,结果都被李善兰一一作了解答,得到传教士们的赞赏。从此以后,李善兰开始了译著西方科学著作的生涯。

李善兰翻译的第一部著作是《几何原本》后9卷,由于他不通外文,因此不得不依靠传教士们的帮助。《几何原本》的整个翻译工作都是由伟烈亚力口述,由李善兰笔录的。其实这并非容易,因为西方的数学思想与我国传统的数学思想很不一致,表达方式也大相径庭。

虽然说是笔录,但在实际上却是对伟烈亚力口述的再翻译。就如伟烈亚力所说,正是由于李善兰“精于数学”,才能对书中的意思表达得明白无误,恰到好处。

这本书的翻译前后历经4年才告成功。在译《几何原本》的同时,李善兰又与艾约瑟一起译出了《重学》20卷。这是我国近代科学史上第一部力学专著,在当时产生了很大的影响。

1859年,李善兰又译出两部很有影响的数学著作《代数学》13卷和《代微积拾级》18卷。前者是我国第一部以代数命名的符号代数学,后者则是我国第一部解析几何和微积分著作。

这两部书的译出,不仅向我国数学界介绍了西方符号代数、解析几何和微积分的基本内容,而且在我国的数学领域中创立起许多新的概念、新的名词、新的符号。

这些新东西虽然引自于西方原本,但以中文名词的形式出现却离不开李善兰的创造,其中的代数学、系数、根、多项式、方程式、函数、微分、积分、级数、切线、法线、渐近线等,都沿用至今。

这些汉译数学名词可以做到顾名思义。李善兰在解释“函数”一词时说,“凡此变数中函彼变数,则此为彼之函数。”这里,“函”是含有的意思,它与函数概念着重变量之间的关系的意思是十分相近的。许多译名后来也为日本所采用,并沿用至今。

在《代微积拾级》中附有第一张英汉数学名词对照表,其中收词330个,有相当一部分名词已为现代数学所接受,有些则略有改变,也有些已被淘汰。

除了译名外,在算式和符号方面李善兰也做了许多创造和转引工作。比如从西文书中引用了×、÷、=等符号。

李善兰除了与伟烈亚力合译了《几何原本》、《代数学》和《代微积拾级》外,还与艾约瑟合译了《圆锥曲线论》3卷。这4部译著虽说与当时欧洲数学已有很大差距,但作为高等数学在我国引入还是第一次,它标志着近代数学已经在我国出现。

就具体数学内容来说,它们包括了虚数概念、多项式理论、方程论、解析几何、圆锥曲线论、微分学、积分学、级数论等,所有的内容都是基本的和初步的,然而,它对我国数学来说却是崭新的。有了这个起点,我国数学也就可以逐步走向世界数学之林。

1858年,李善兰又向墨海书馆提议翻译英国天文学家约翰·赫舍尔的《天文学纲要》和牛顿的《自然哲学数学原理》。此外又与英国人韦廉臣合译了林耐的《植物学》8卷。

在1852年至1859年的七八年间,李善兰译成著作七八种,共约七八十万字。其中不仅有他擅长的数学和天文学,还有他所生疏的力学和植物学。

在介绍西学方面,这里值得一提的是,在李善兰之后,清代末期数学家、翻译家和教育家华蘅芳做了积极的翻译工作。

华蘅芳先与美国玛高温合译了《金石识别》、《地学浅释》、《防海新论》和《御风要术》等矿物学、地学、气象学方面的书共5种;又与英国人傅兰雅合译了《代数术》、《微积溯源》、《决疑数学》、《三角数理》、《三角难题解法》、《算式解法》6种,另有未刊行的译著4种,进一步介绍近代西方的代数学、三角学、微积分学和概率论。

这些译著都成为我国学者了解和学习西方数学的主要来源。其中的《决疑数学》具有突出地位,是第一部在我国编译的概率论专著。

李善兰在数学研究方面的成就,主要有尖锥术、垛积术和素数论3项。尖锥术理论主要见于《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》3部著作,成书年代约1845年,当时解析几何与微积分学尚未传入我国。

李善兰的著作将近代数学思想运用于解决我国传统课题之中,取得了出色的成就。

李善兰创立的“尖锥”概念,是一种处理代数问题的几何模型,他对“尖锥曲线”的描述实质上相当于给出了直线、抛物线、立方抛物线等方程。

他创造的“尖锥求积术”,相当于幂函数的定积分公式和逐项积分法则。他用“分离元数法”独立地得出了二项式平方根的幂级数展开式结合“尖锥求积术”,得到了圆周率的无穷级数表达式。

垛积术理论主要见于《垛积比类》,这是有关高阶等差级数的著作,是早期组合论的杰作。李善兰从研究我国传统的垛积问题入手,获得了一些相当于现代组合数学中的成果,创立了驰名中外的“李善兰恒等式”。

素数论主要见于《考数根法》,这是我国素数论方面最早的著作。在判别一个自然数是否为素数时,李善兰证明了著名的费马素数定理,并指出了它的逆定理不真。

李善兰是继梅文鼎之后清代数学史上的又一杰出代表。李善兰还是一位翻译家,他一生翻译西方科技书籍甚多,将近代科学最主要的几门知识从天文学到植物细胞学的最新成果介绍传入我国,对促进近代科学的发展作出了卓越的贡献。

同类推荐
  • 到太空去旅游

    到太空去旅游

    主要介绍为何出现多个太阳、小行星会撞击大行星吗等奥秘现象、未解之谜和科学探索诸内容,具有很强的系统性、科学性、前沿性和新奇性。
  • 世界神童故事(语文新课标课外读物)

    世界神童故事(语文新课标课外读物)

    《语文新课标课外读物——世界神童故事》讲述了自古至今的一些用勇有谋,多才多艺的人物,给孩子树立了多个学习的好榜样。
  • 开拓进取的大科学家(走进科学丛书)

    开拓进取的大科学家(走进科学丛书)

    本书介绍了42位科学家的生平事迹,包括推动18世纪化学革命的拉瓦锡、给元素王国立法的门捷列夫、发现大气压力的托里拆利、被命名为频率单位的科学家赫兹、星学之王第谷以及发现海王星的天文双杰等内容。
  • 能源开发新探

    能源开发新探

    本书从独特的视角切入,以通俗易懂的语言阐述了核能、太阳能、风能等各种新能源的基本知识,演绎了能源的发展史,用生动的表达方式描绘了能源的知识。书中主要介绍了国内外新能源与可再生资源的发展状况,并对新能源与可再生资源的资源状况、利用原理与技术做了介绍。
  • 中国人一定要知道的科学常识

    中国人一定要知道的科学常识

    自然科学的发展是一个社会进步的标志。本书从科技、交通、地理、生物、天文等方面,详细介绍了我们日常生活中不可不知的科学小常识,使您在日常生活中可以更好地运用科学知识去指导工作、安排生活,避免发生一些意想不到的麻烦,以提高生活质量。
热门推荐
  • 0摄氏度

    0摄氏度

    无节操,无文笔。本作纯属虚构如有雷同,你来咬我啊,你来咬我啊······
  • 青春战争

    青春战争

    她出身农门,却不甘心农二代的宿命。幸运的是,她坚强自信又天生丽质,更遇到了人生中的三位贵人。第一位贵人助她开启全新的命运;第二位贵人带她见识了上层社会;第三位贵人让她实现了理想。他们,还使她明白了爱情。……原来啊,就命运而言,休论公道!注一:本文纯属虚构,如有雷同,纯属巧合!注二:本文主题严重人艰不拆,不喜慎入!
  • 侠印奇谈

    侠印奇谈

    [免费新书]看过之后,你会陪着牧宇奋战到最后吗?如果不,那是肾七的问题。侠之大者,为民而争,为侠而强!
  • 猫咪:我是你家邪魅

    猫咪:我是你家邪魅

    欢迎入坑~!“我想像只慵懒的猫,想在你怀里傲娇一辈子。”“俗话说被爱的人都是祖宗......”“你!”“乖,怎么能一辈子呢,你几辈子都是我的!”
  • 读者文摘精选全集:夏

    读者文摘精选全集:夏

    人性最可怜的就是:我们总是梦想着天边的一座奇妙的玫瑰园,而不去欣赏今天就开在我们窗口的玫瑰。失败是什么?没有什么,只是更走近成功一步;成功是什么?就是走过了所有通向失败的路,只剩下一条路,那就是成功的路。曾经拥有的,不要忘记;已经得到的,更要珍惜;属于自己的,不要放弃;已经失去的,留着回忆;想要得到的,必须努力;但最重要的,是好好爱惜自己!成功不是将来才有的,而是从决定去做的那一刻起,持续累积而成。
  • 泪倾城之梦汐醉

    泪倾城之梦汐醉

    一梦回眸,百媚生。倾国之美,皇室公主。她爱的人弃她如草芥,爱她的人多如海水滔滔不绝。一曲长歌,昭阳公主摆驾扬州。传出消息,半个月时期至,昭阳公主作为畅欢楼的花魁,第一次登台献艺。畅欢楼人山人海,中心的台子前,她不是身着旗装的公主殿下,而是一袭轻盈的舞衣,长袖翻飞。一曲扇舞,一恋长歌。而台下并排站着两个男子,目光紧紧圈住她。她的一生将与他们牵绊在一起,或喜或悲,谁才是最终的依归?蒙古小王爷,裕亲王府贝勒爷,文渊阁大学士之子,亦或是天下第一庄庄主。都不是她心之所向。陌路相逢,相见不识。
  • 断宙

    断宙

    世间沧桑,风云变幻,暗愈之子,从天而临。。
  • 女性职场潜伏心理学

    女性职场潜伏心理学

    本书内容包括:新人篇——职场要耐得住寂寞奋斗篇——学做杜拉拉,职场攀升靠奋斗上司篇——玩好老鼠与猫的游戏同时篇——你可以不聪明,但不可以不小心等。
  • 佳缘天成

    佳缘天成

    他与她认识之初,她是小教师一枚,他是难缠的代理家长一名。原本两个世界的一对男女,展开了一场命定的纠缠。腹黑钻石对阵犀利女教师,不一般的深情爱恋,不一样的爱怨恩仇……
  • 谁在下一个路口等我

    谁在下一个路口等我

    女人三十,她的感觉依然敏锐,她还在坚持有品味的、完美的人生,她还在执着于相守的那个人是不是爱她。女人三十,最有离婚的勇气,打破不完美生活的勇气。却没有跟不爱自己的人走完人生的勇气,抓住青春的尾巴,她想我的人生还有最后一次机会,放手一搏,是不是能在下一个路口遇见真爱呢?人生还有没有重来一次的机会?