数学王国的巾帼英雄
数学王国的女性英雄
陀螺仪是中小学生熟悉的玩具。一个小陀螺在桌面上快速旋转。看到它只站了一点点,一边绕着倾斜于桌面的轴快速旋转,另一边绕着固定点缓慢而稳定地旋转,像一个圆锥母线一样垂直于桌面的轴。
为什么陀螺旋转时不掉下来?在玩陀螺仪的一千万人中,可能没有多少人能正确回答这个问题。的确,顶部的旋转非常有趣和神秘。
陀螺仪在科学上有很高的研究价值。把陀螺抛向空中。它可以保持它的轴在原来的方向。陀螺仪的这一特性被用于制造定向陀螺仪,并广泛应用于导航、航空和航天飞行。
然而,对陀螺运动的研究,或者说,从学术上说,刚体绕着固定点运动的问题,有着神奇的历史。
公元1888年,法国科学院发表了第三篇国际论文,悬赏3000法郎征集世界上关于刚体绕定点运动的论文。在此之前的几十年里,考虑到这个问题的重要性,法国科学院曾两次征集获得相同奖项的文章。许多杰出的数学家试图解决这个问题,但他们没有成功。两篇论文的奖金仍然保持不变。为此,法国科学院决定第三次征集论文,这使得许多有前途的数学家渴望尝试。但是在审判的那天,所有的法官都震惊了。他们发现有一篇文章在无数普通人中脱颖而出。这是一部光线明亮的优秀作品。每一步和每一个结论都充满了卓越的才能。鉴于其极高的科学价值,法官们破例决定将奖金从最初的3000法郎提高到5000法郎。
法官说完,打开了密封的名字。原来,获胜者是一位俄罗斯妇女,她是数学界的女英雄,也是著名的数学家索菲亚。
为了打开世界科学的历史,只有少数女性科学家,数学家更少。然而,在20世纪之前,柯瓦列夫斯卡娅是数学史上唯一能被记载下来的人。但她的奋斗经历充满传奇色彩。
索菲亚出生在将军的家庭。多亏了她叔叔彼得的启发,她对数学变得非常感兴趣。但是她的父亲是一名退役士兵,对女性有着古老的偏见,反对女儿学习数学。在这种情况下,索菲亚不得不躲在自己的房间里偷偷看数学书。这种神秘的学习氛围反而增加了索菲的好奇心和求知欲。当她只有13岁时,她的主动性甚至更强。在过去的一年里,基利托夫写的一本物理书引起了索菲亚的注意,因为基利托夫教授是她的邻居。当阅读教授的作品时,她发现这本书使用了很多关于三角形的知识,但是三角形在这个时候对她来说是一个陌生的世界。所以她开始画字符串,自己推导出一系列三角公式,这无疑相当于数学史的一个分支的再创造!这种超人的天赋让基利托夫教授大吃一惊。他似乎看到了新帕斯卡的出现。法国数学家帕斯卡年轻时被公认为神童。在基利托夫教授的一再劝说下,索菲亚的父亲最终同意送她去国外学习微积分和其他课程。通过这种方式,索菲亚能够努力学习两年。正当她渴望上大学深造的时候,她的父亲命令召回她。身为将军的父亲不明白女儿和数学是不相容的词,女儿已经长大了。
为了继续她的学业,索菲亚作为一个女孩使用了最有效的方法。她决定结婚。她的丈夫是一位年轻而开明的生物学家。婚后,她和丈夫都来到了彼得堡。但是我一到那里,美丽的幻想就破灭了,因为当时俄罗斯的大学不招收女生。
世界上许多事情往往适得其反。婚姻给索菲亚带来快乐和痛苦。不久,索菲亚?柯瓦列夫斯卡娅成了母亲。年轻的生活和繁重的家务削弱了她对数学的热情。有一天,当孩子们的房间里没有纸糊墙的时候,她把它撕下来,贴上了数学家奥斯特罗·格拉德斯基的书。出乎意料的是,这些零散页面上的各种符号重新点燃了柯瓦列夫斯卡娅学习数学的热情。在丈夫的支持下,她在参加彼得堡大学的非正式课程时,买了许多数学书日夜学习。随着她的学习进步,她对进一步学习的渴望更加强烈了!
公元1870年,年仅20岁的柯瓦列夫斯卡娅毅然决定去柏林,那里有一所她崇拜的大学——柏林大学。然而,她不知道当时歧视妇女的想法没有国界,柏林大学拒绝接受外国女孩。然而,柯瓦列夫斯卡娅并没有因此而放弃。她找到了在柏林大学任教的著名数学家怀尔斯·特拉斯,并直接向他提出了她的要求。这位将近60岁的教授很困惑。他怀疑地看着那个外国女孩,然后问她一个相当深奥的椭圆函数问题。这就是教授之前的想法。柯瓦列夫斯卡娅当场回答。精彩的结论,巧妙的构思,非凡的洞察力!维尔斯特拉斯震惊了!教授破例答应接受她为私人学生。在著名教师的指导下,柯瓦列夫斯卡娅获得了力量,并且正在迅速成长。
公元1873年,柯瓦列夫斯卡娅先后发表了三篇关于偏微分方程的论文。由于论文的创造性和价值,1874年7月,哥廷根大学授予柯瓦列夫斯卡娅博士一个没有辩护的学位。那年她只有24岁。
1875年,柯瓦列夫斯卡娅满怀热情地回到了自己的祖国,但等待她的却是无限的悲伤。沙皇俄国决定不允许女性登上领奖台,研究机构也没有女性的位置。就这样,俄罗斯天才儿童,可悲地中断了三年的研究。在那之后,他又因为最小的女儿的出生而推迟了两年。1880年,彼得堡举行了一次科学会议,著名数学家切比雪夫要求她为会议提供一篇文章。她从盒子底部翻出了一篇关于亚伯观点的论文,这篇论文六年前还没有发表过,她把它献给了大会。然而,这篇已经发表了六年的文章仍然在会议上引起了轰动。
1888年12月,法国科学院授予柯瓦列夫斯卡娅·波斯顿奖,表彰她在刚体运动方面的杰出研究。1889年,瑞典科学院也授予柯瓦列夫斯卡娅一个奖项。同年11月,在女数学家的巨大成就和以切比雪夫为首的一群数学家的坚定要求下,俄罗斯科学院终于放弃了“女性不能成为学者”的旧规则。老爷车兴奋地给柯瓦列夫斯卡娅发了下面的电报:
“在修改了没有先例的章节之后,中国科学院刚刚选举你为通讯院士。我很高兴看到我最迫切、最公正的要求之一得到了满足。”
1891年初,柯瓦列夫斯卡娅在从法国返回斯德哥尔摩的路上病倒了。由于医生的误诊,这场无情的疾病夺走了她辉煌的一生。此时她只有42岁。
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