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女数学家苏菲·柯瓦列夫斯基

科普小知识2022-08-05 13:31:45
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童年给我留下了深刻的印象。

自从人类社会从母系氏族社会转变为父系氏族社会,男尊女卑的观念就产生了:在旧中国,“没有才华的女人是美德”,而在中世纪的德国,日耳曼人也相信:“女人所需要的只是圣经和衣橱。”在过去,妇女不能接受教育,也不能充分发挥她们的才能。结果,他们的才能被束缚了很长一段时间,处于被奴役和被压迫的悲惨境地。

被称为“科幻小说之父”的法国著名小说家儒勒·凡尔纳曾经讲过这样一个笑话来取笑女人:“一个女人走在一棵苹果树下,看见一个苹果掉了下来。她首先想到的是:这是吃的东西。”在他看来,女人不可能有像牛顿那样伟大的发现、发明和创造。

女性是无能的还是不活跃的?让我们来看看一个19世纪的女人,她是如何为高等教育而奋斗的,她是如何学习数学成为那个时代最杰出的数学家之一的。

1856年,在俄罗斯经历了严冬之后,春天来到了比斯克省。空气中充满了一种奇特的新鲜气味。小索菲正在花园里和她的妹妹安娜玩耍,突然她看到叔叔在温暖的阳光下看书,所以她跑了过去。

“叔叔,你读什么书?”苏菲抬起红红的脸,用好奇的目光看着她的叔叔。

“哦!我正在读一本数学书。”我叔叔把她抱在膝盖上,深情地吻她。

“什么是数学?”

女数学家苏菲·柯瓦列夫斯基

“这是一门非常有趣的科学。研究像诗歌一样美丽,像谜语一样有趣的问题。例如,很久以前,希腊人想知道一个正方形是否可以用尺子和圆规制成。它的面积应该等于给定圆的面积。一千年过去了,这个问题仍然没有解决。”

小索菲的叔叔是个数学爱好者。只要有机会,他喜欢和小女孩聊有趣的数学故事。然而,我妹妹更喜欢叔叔的“小红鞋”、“童山姑娘”或“吹牛大王”的故事。

苏菲的父亲克鲁科夫斯基是一名俄罗斯将军。他的祖父是匈牙利国王的后裔。作为一名天文学家和数学家,他失去了王子的地位,为了娶一个四处游荡的美丽的波希米亚女人。苏菲可能继承了她祖母的“野性”,梦想有一天她能骑着一匹好马穿越俄罗斯的所有土地。

苏菲于1850年出生在莫斯科。不久之后,她的父亲辞职了,全家搬到了立陶宛边境附近的巴里博诺庄园。她和姐姐在贵族家庭教师的指导下长大,学习外语和音乐。他们孩子住的房间贴满了她父亲年轻时读过的高水平数学版画讲义,因为从彼得堡运来的糊墙纸不够用。

当她年轻的时候,她经常站在房间的墙前几个小时研究这种奇怪的墙纸。里面有一些神秘的词语和数学公式的符号。她试图理解一些段落的意思,并区分这些文件的原始顺序。这张壁纸中的一些东西给她留下了深刻的记忆。

当她快14岁的时候,她理解了她物理教科书中使用的三角形公式的含义,这是她父亲的朋友,物理教授带给她的,没有任何其他人的帮助。父母为他们女儿的成就感到骄傲。15岁时,她同意在住在彼得堡时利用冬天学习高等数学。

苏菲在她的书《童年记忆》中写道:“当我15岁的时候,我从圣彼得堡著名的数学老师a·n·斯特兰诺柳布斯基那里学到了微积分。他对我对一些数学术语和导数概念的快速理解和消化感到惊讶,就好像我很久以前就知道它们一样。我仍然记得那时候这是他的观点。事实上,当他解释这些概念时,我立刻清晰地记得我以前在“墙纸糊”上看到的那些问题,但当时我并不理解这些问题的含义,这些事情我已经很熟悉了。"

假结婚出国留学。

19世纪初,俄罗斯在政治和经济上落后于西欧国家。英国、法国和德国由于工业革命、生产技术的改进、生产力的提高和生产实践的需要而蓬勃发展。相比之下,俄罗斯仍然是一个“地主农奴国家”,政治上非常保守和反动。国外的新思想对一些受过教育的年轻人产生了影响,贵族家庭出现了非常严重的“代沟”现象,就像屠格涅夫的小说《父子》所反映的那样。

索菲想长大后接受完整的高等教育。然而,当时俄罗斯大学的大门对女性关闭。只有西欧还有一些向女性敞开大门的大学——出国吧!这是苏菲的主意。然而,专横的父亲不希望他的女儿从他身边飞走,也不愿意听她的请求。

索菲和她的姐姐安娜想出了一个方法:选择一个也想出国的朋友,然后“假结婚”,这样妻子就可以离开她的家庭出国,她的姐姐和女朋友可以陪她离开。这种方法也是一些俄罗斯女孩离开专制家庭的唯一途径。

他们与在莫斯科大学研究古生物学的年轻的科·瓦雷夫斯基进行了讨论。他同意了他们的计划。因此,1868年,尽管遭到父母的反对,苏菲还是“嫁给”了柯·瓦雷夫斯基。次年春天,安娜和他们一起去了德国的海德堡。安娜搬到了巴黎,后来嫁给了法国革命家维克多·扎卡里安。

苏菲经历了一些挫折,进入了德国最古老、最受尊敬的大学之一——海德堡大学。她在三年内完成了大学的数学、物理、化学和生理学课程。她听了一些著名学者的讲座,如基尔霍夫和赫勒夫·冯·亥姆霍兹,他们是在电磁学方面做出巨大贡献的物理学家。

海德堡大学有一位名叫r w .本森的著名化学家。我们在化学实验室使用的煤气灯是以他的名字命名的。本森教授是一个非常讨厌女人的奇怪教授。所有的家庭佣人都是男性。当他看到一些教授开门让女学生进来时,他非常不满意。他曾经厚颜无耻地说,“我的实验室永远不会让女人进来。”

索菲有一个俄罗斯女友,她远道来到海德堡向本森学习化学。然而,老怪物对她的要求嗤之以鼻,并立即拒绝,把她赶走了。女朋友哭着向索菲求助。苏菲非常生气,所以她去和那个老怪物说话。结果,索菲凭借自己的聪明才智,说服了本生教授接受她的女朋友为学生。

柏林大学拒绝女性

在大学里,她喜欢听柯尼斯伯格教授的“椭圆积分理论”。科尼利厄斯·伯克说,这一理论基本上是由他的老师,当时世界上著名的数学家维伊斯塔斯建立的。所以索菲想去柏林,和卡尔·威尔斯特拉斯教授一起学习更多的数学。

她的选择是正确的,因为维尔斯特拉斯对数学分析做出了巨大贡献,后来人们称他为“数学分析之父”。苏菲于1870年来到柏林,但柏林大学不接受女学生。尽管她带来了海德堡教授的几封推荐信,但她仍然无法进入。所以她不得不直接去找威尔斯特拉斯教授。

维尔斯特拉斯教授当时55岁。他是一位著名的数学家,许多学生都来学习。维尔斯特拉斯教授对人很好,不摆架子,愿意帮助年轻一代。当他听到索菲拒绝了她去柏林大学上他的课的请求时,他表示了深深的同情,并被她的真诚和勤奋的精神所感动。他决定亲自去大学当局和数学系澄清此事。

但他必须先看看苏菲的数学水平。碰巧他有一些数学问题要给他的高年级学生计算,所以他请她试一试。令他惊讶的是,她不仅很快就解决了问题,而且答案清晰而新颖,这让他对她有了更好的了解,并认为她可以从事数学研究。然而,柏林大学当局和他的一些同事非常保守,认为数学不是女性的研究工作。尽管他极力推荐,大学当局仍然拒绝接受索菲·瓦雷夫斯基。

为了不让索菲失望,善良的威尔斯特拉斯教授决定利用他宝贵的时间教索菲学习数学。他的方法如下:苏菲这个星期天下午来到他家。他告诉苏菲他这周在大学里教的东西,并在课堂上给她一些讲稿。接下来的星期天,他将去她家看看她有没有问题,并继续谈论他的研究工作,以及最新的几何理论和最近的科学发展。

索菲学习非常努力,不像她童年和少女时代那样享受富裕贵族的生活。她吃得很简单:茶、面包和一些用酒精灯烤的肉。这种生活就像居里夫人一样,她后来发现了镭,年轻时在巴黎学习时过着悲惨的生活——为了探索真理,他们很少注意物质生活。

协助巴黎公社

从1870年后的四年,她几乎一直和维尔斯特拉斯教授一起学习数学。但在1871年4月,她和丈夫潜入被围困的巴黎看望她的姐姐和姐夫。最初,在今年3月28日,来自巴黎的志愿者组织了巴黎公社。苏菲的姐姐和姐夫都积极参加了巴黎公社。苏菲和她的丈夫在受伤的公社成员到达巴黎后,在公社成员医院帮助他们。

到5月28日,巴黎完全被贵族和资产阶级军队占领。巴黎人遭到血腥*。超过50,000人被捕,索菲的姐夫也被捕了,有被枪杀的危险。为了营救她的妹夫,苏菲写信给她的父亲,请他到巴黎来。因为他认识新成立的资产阶级*中的一些重要人物,她得以安排她的女婿“逃脱死亡的命运”

不久她也回到了柏林。1874年,德国哥廷根大学数学中心根据维尔斯特拉斯教授的推荐和她的三篇论文,授予索菲“杰出的哲学博士学位”,无需口试。苏菲当时只有24岁,她是哥廷根大学的第二位女博士。威尔斯特拉斯教授在他的推荐中说,在来自世界各地的学生中,他认为没有人“能打败柯·瓦雷夫斯基女士”。

维尔斯特拉斯欣赏苏菲在“偏微分方程理论”方面的工作,并想把她引入教学。然而,各地的大学都认为让女性去演讲厅是“*神明”的行为。一些顽固分子还认为女人教书,男人听课,这非常有损于男人的自尊,他们强烈反对。在如此强烈的反对下,威尔斯特拉斯教授无能为力。苏菲不得不回到俄罗斯。

回到俄罗斯闲散

苏菲的丈夫是莫斯科大学的古生物学教授,但苏菲找不到任何地方应用她的知识。她多年没有接触数学,生活在贵族知识分子的圈子里。她花时间为报纸写文章、诗歌、戏剧评论和小说。通过她的写作,她倡导男女平等的理念,并呼吁女性自己努力接受高等教育。

三年来,苏菲没有给威尔斯特拉斯教授写信,但她的老师仍然非常关心她,希望她能继续做数学。他给她写了几封信,其中一封写道...切比雪夫刚刚来看我。他说你已经放弃了数学。我希望这是谣言。......很久以前我给你写了几封长信,不知你是否收到了?我的地址不变,他们可以转给我。”

切比雪夫(1821—1894)是19世纪俄罗斯伟大的数学家,对素数的分布做出了巨大贡献。他是俄罗斯科学院的院士,想安排索菲在俄罗斯大学任教,但他无法成功。苏菲重新考虑数学,因为切比雪夫一再恳求不要放弃数学。1880年,她向俄罗斯教育部申请俄语学位,但未获批准。

1878年,她生了一个女儿。由于她丈夫的几家企业倒闭,经济开始受到影响。她从父亲遗产中获得的微薄收入不足以养活他们的母亲和女儿。所以她开始给威尔斯特拉斯教授写信,希望能帮她找到一份工作。

她急于知道老师的意见,迫不及待地想得到他的答复。苏菲去了柏林。维尔斯特拉斯指示她研究液晶中光的折射。苏菲继续她的科学和数学研究工作。1883年,作为奥德赛科学大会上唯一的女性科学家,她报告了自己的研究成果。

1883年春天,苏菲听说丈夫在巴黎自杀。她非常难过。她已经4天没有进食和饮水了。第五天她失去了知觉。第六天,她醒来,要了笔和纸。然后她在上面写了一些数学公式和计算。她想用研究来消除疼痛。

维尔斯特拉斯的一个学生是瑞典人,名叫米塔格-勒弗勒,他欣赏苏菲的才华。1881年,瑞典首都斯德哥尔摩在他的领导下开办了一所新大学。在斯德哥尔摩当局决定聘用索菲为新大学的讲师之前,他遇到了很多麻烦。苏菲于1883年11月搬到了斯德哥尔摩。当地报纸《*报》用以下文字报道了她的到来:

“今天我们不是在报道一个粗俗的王子的到来...科学公主科·瓦雷夫斯基夫人将来到我们的城市。她将成为瑞典第一位女讲师。”

然而,仍然有一些保守的人对她怀有敌意。例如,瑞典作家特林米写了一篇文章,说女性担任数学教授是奇怪、有害和尴尬的。苏菲以无畏的精神无视这些批评。第一年,她用德语教偏微分方程理论。学期结束后,学生们祝贺她教学成功,并与她合影留念。第二年后,她会说瑞典语。

第一个进入科学院的女性

蓝雨青·勒弗勒想让大学授予她正教授的身份,但她仍然受阻。他为此事奋斗了五年,但并不成功,直到发生了以下事情:1888年,巴黎的法国科学院奖励人们改进两个伟大的数学家尤-勒和勒格兰格所考虑的问题的任何重要点:“刚体绕固定点旋转的问题”。参与者在他们的论文上附上一个座右铭,并把他们的名字和同样的座右铭放在信封里,这样学术委员会在评判时就不会有任何偏见。结果在申请的15篇论文中,有一篇的座右铭是最好的:“说出你知道的,做你应该做的,做你应该做的。”这篇论文写得很好,奖金从3000法郎增加到5000法郎。谁是赢家?索菲。

苏菲非常开心。在给朋友的信中,她写道:“被称为数学女神的问题被抓住了,它从最伟大的数学家那里溜走了...谁抓到的?索菲·瓦雷夫斯基!”

当时,法国报纸称赞她,说她是第一个跨过科学院大门的女人。苏菲的论文基本上推广了维尔斯特拉斯的思想和他在超椭圆积分上的工作,解决了困扰许多数学家的问题。

次年,斯德哥尔摩科学院因她的其他研究论文而授予她一个奖项。这些荣誉让那些最初关注女性的人沉默了。最后,大学也同意给她一个教授的职位。

索菲在俄罗斯的朋友们都希望她能回到俄罗斯为祖国的科学界服务。然而,沙皇科学院给出了一个错误的答案:“在俄罗斯,柯·瓦雷夫斯基夫人不能获得荣誉和好职位,因为她现在在斯德哥尔摩。”苏菲不会对这样的回答感到惊讶。她记得九年前,她曾试图要求俄罗斯*承认她作为俄罗斯学者的权利。沙皇的大臣回答说:柯·瓦雷夫斯基夫人和她的女儿已经等不及一个俄罗斯女性可以担任教授的时代了。

他也是一名作家。

在瑞典逗留期间,苏菲还利用业余时间写作。她和蓝雨青·勒弗勒的妹妹合作写了一部戏剧《为幸福而奋斗》。1889年,她的自传体小说《拉·伊芙斯基姐妹》问世。俄语版本出现后不久,瑞典和丹麦版本出现了。这部小说描述了19世纪下半叶俄罗斯的社会和政治生活。文学评论家称赞她的写作风格为“屠格涅夫的清新风格”。她还写了小说《巴黎公社的拉·伊夫斯基姐妹》。

在一封给朋友的信中,她描述了自己的文学和数学生涯...我知道你很惊讶我能同时忙于文学和数学。许多人没有机会更多地了解数学。他们把它和算术混为一谈,认为它是一门无聊的科学。事实上,这是一门需要丰富想象力的科学。本世纪一位伟大的数学家正确地说过,如果他心中没有诗人,就不可能成为数学家。要理解这一意义,人们必须放弃诗人必须发明不存在的东西的传统观念。想象和创造是相同的偏见。在我看来,诗人需要发现别人没有发现的东西,并且比普通人更深刻地观察它。这对于数学家来说也是必要的。对我来说,我不能决定我生活中更喜欢文学还是数学的哪一面。当我的思维因抽象思维而疲惫时,我会立刻倾向于观察生活和故事。另一方面,当生活中的事情对我来说显得无聊和不重要时,只有永恒不变的科学定律才能吸引我。如果我专注于一个方面,我可能会有更多的成就。然而,我不能完全放弃其中的一个。”

她用这句话写了一首诗:

“谁更有天赋,要求更多!”

她经常在信中说,她的成功或失败不仅是个人的事,而且关系到所有女性的利益。因此,她对自己非常严格。她意识到她有更多的天赋,所以她也需要做出更大的贡献。

她学习广泛的科目:纯数学、力学、物理、天文学和其他领域。在力学研究中,她完成了欧拉和拉格朗日开始时的工作。在数学方面,她完成了法国数学家柯西的思想,这是偏微分方程理论中的一个基本的重要定理:“柯西-柯法列夫斯基定理”就是以他们的名字命名的。关于土星环的问题,她补充并修正了拉普拉斯理论。

1891年初,她感染了流感,于2月10日在斯德哥尔摩去世。她后来被埋在那里。18世纪,一位德国医生写了一本书“证明女性的大脑是脆弱的”。她死后,她的大脑储存在酒精中,供医生研究。四年后,医生将她的大脑与德国物理学家亥姆霍兹的大脑进行了比较,发现索菲的大脑按比例比男性的大,这推翻了之前认为男性在所有方面都比女性好的谬论。

虽然她只活了41年,但她对科学做出了许多贡献。更重要的是,她树立了一个榜样,女性在科学领域也可以像男性一样富有创造力和创造力。只要在一个合理的社会制度下,女性就能充分发挥她们的才能,事实上她们能撑起半边天。