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原本只想简单地做一名科学家,没想到却被命运捉弄,成为帝国皇帝

超级数学建模  · 公众号  · 数学  · 2017-06-25 22:27

正文

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不爱科学的将军

不是好皇帝


英国首相丘吉尔曾说过一句极端个人崇拜的话:“ 世界上没有人比他更伟大。



德国诗人歌德为他写了一首传颂数百年的经典诗篇:《英雄的心中豪情万丈,向着王座毅然启航》,并说“在我看来,他的童话犹如《约翰启示录》”。


德国大哲学家黑格尔甚至说:“ 世界之所以平衡,是因为有上帝的存在,欧洲的天秤之所以保持平衡,是因为有他,他就是神的存在。


他的名字叫拿破仑。


  • 伟大的征服者

拿破仑是 政治和军事天才 ,由于当过皇帝,所以人们更多地用他的名--拿破仑来称呼他,而不是他的姓--波拿巴,这一点与其他政治家、科学家、文人艺术家等是不同的。尤其是2015年在滑铁卢举行的200周年纪念活动,52个国家派人参加,拿破仑显然是头号明星。


人们似乎忘记了英国人威灵顿,媒体幽默地说, 200年后拿破仑在滑铁卢大获全胜 。这再一次验证了大文豪雨果在《悲惨世界》里所写的那段话: 失败反把失败者变得更崇高了,倒了的波拿巴仿佛比立着的拿破仑还要更高大


拿破仑向欧洲历史投下了巨大的身影。一方面捍卫了法兰西共和国大革命时期的成果,保护了资产阶级革命的既得利益,还给了它一整套行政机构,直到今天还保留着,这完全是大师的杰作。另一方面通过征战,撼动了欧洲各国的旧制度,将法国资产阶级革命的胜利果实和新秩序的各项原则传播到了欧洲各处。拿破仑在奠定资产阶级的政治体系和推进资本主义的发展等方面作出了重要的贡献。


拿破仑临死前曾说:“ 我一生四十多次胜仗的光荣,被滑铁卢一战就抹去了,但我有一件功绩是永垂不朽的,这就是我的法典。


关于拿破仑的书籍、刊物和小说200年来从未断过,正如他曾给自己下过评语:“ 我的一生是多么精彩的传奇!

  • 真正的征服者

拿破仑不仅是政治和军事天才,还是科学家,并与众多科学精英结下不解之缘。 拿破仑时代,法国科学人才辈出、群星灿烂。今天名字被刻在巴黎埃菲尔铁塔上的七十二位法国科学家与工程师,几乎都是拿破仑时代的。 那时,法国实力超过了英国,成为了当时世界上的头号科技强国。




拉普拉斯 (1749-1827): 天体力学的奠基人与集大成者 ,当时被称为法国的牛顿。

他揭示了太阳系是如何按照牛顿定律运行的,提出关于太阳系起源的星云学说。他还是分析概率论的创始人,应用数学的先驱。 以他的名字命名的拉普拉斯变换、拉普拉斯定理和拉普拉斯方程,在科学技术的各个领域有着广泛的应用。




拉格朗日 (1736-1813): 分析力学的创立者 ,也是天体力学的奠基者之一。

他把力学体系的运动方程从以力为基本概念的牛顿形式,改变为以能量为基本概念的分析力学形式,为把力学理论推广应用到物理学其他领域开辟了道路。他更是数学分析的开拓者,总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路。




蒙日 (1746-1818): 画法几何学之父,也是微分几何创立者之一。

他推动了空间解析几何学的独立发展,奠定了空间微分几何学的宽厚基础,创立了偏微分方程的特征理论,引导了纯粹几何学在19世纪的复兴。数学王子高斯在1810年说,蒙日的《画法几何学》体现了“真正的几何精神”,是“智慧的滋补品”。画法几何今天被广泛应用于工程制图当中,而微分几何不仅是数学的一个重要分支,对理论物理研究也有深刻影响。此外, 蒙日在物理学、化学、冶金学、机械学方面也取得了卓越的成就。




傅立叶(1768-1830): 数学家和物理学家

主要贡献是在研究《热的传播》和《热的分析理论》时创立了一套数学理论,对19世纪的数学和物理学的发展都产生了深远影响。 今天,以他命名的傅里叶变换、傅里叶级数在物理学、数论、组合数学、信号处理、概率、统计、密码学、声学、光学、电子学、海洋学、结构动力学、结构生物学等领域都有着广泛的应用,让人不得不感叹它的神奇。


群星灿烂的科研环境,在拿破仑退位病逝之后都散发着余光 ,例如:


卡诺(1796-1832): 热力学之父

是第一个把热和动力联系起来的人,1824年,卡诺发表了《关于火的动力的考察》一书,他出色地、创造性地用“理想实验”的思维方法,提出了最简单,但有重要理论意义的热机循环—— “卡诺循环”理论(卡诺定理) ,明确了热效率的界限,从而奠定了热力学的理论基础。他假定该循环在准静态条件下是可逆的,与工质无关,创造了一部理想的热机(卡诺热机)。英国著名物理学家麦克斯韦(1831-1879)对卡诺理论作过高度评价。他说:“ 卡诺的理论是一门具有可靠的基础、清楚的概念和明确的边界的科学 ”。刻在埃菲尔铁塔上的是他那数学家父亲的名字。


伽罗瓦(1811-1832): 群论之父

群论不仅是现代数学的重要部分,在物理学和化学的研究中也有大量的应用。粗略地说,我们经常用群论来研究对称性,这些对称性能够反映出在某种变化下的某些变化量的性质,如晶体结构和氢原子结构可以用群论方法来进行建模。伽罗瓦是一个极具传奇性的人物,年仅21岁就英年早逝于一场近乎自杀的决斗中。


伽罗瓦的群论思想由于超越时代太远而未及时地被人们理解和接受,几十年后,数学家们在伽罗瓦群论思想的基础上,开始追踪、研究和发展,逐渐开创了一个新的数学分支--抽象代数学,它包括群论、环论域论、布尔代数等。有人说自古以来的二十五位大数学家中,伽罗瓦就是其中之一位。和卡诺一样,虽然名字没有刻在埃菲尔铁塔上,但两人对科学的贡献毫不逊色。


  • 为什么会一下子出现这么多科学家、工程师横空出世的科学盛世?

与拿破仑有一定关系。拿破仑数学非常好,而且很迷恋科学。在一封信里他曾写到:“ 如果我没有成为将军,没有与一个伟大民族命运联系在一起,我会全力以赴去从事科学研究,我会走伽利略、牛顿的路。



1797年12月25日, 拿破仑被选上法国科学院院士 ,这不仅是名副其实的院士,也是最耀眼的院士。拿破仑当时就说出一句流传至今的 旷世名言

真正的征服,唯一不使人遗憾的征服,就是对无知的征服。


成为 法兰西学院院士 ,拿破仑也成为科学家的知音,给科学家撑腰。


18世纪90年代和19世纪早期,一大批科学家被任命为革命政府的重要官员。 如数学家蒙日担任过海军部长,数学家拉扎尔-卡诺担任过陆军部长,化学家克鲁阿担任过火药局长和教育部长,物理学家库仑(库仑定律的发现者) 担任过教育委员会委员和教育监督主任,傅立叶担任过伊泽尔省省长。 拿破仑任命 拉普拉斯为内政部长 ,6个星期后发现他不适合干行政才把他换掉了(拿破仑曾笑他把无穷小量精神带到内阁里)。


当拿破仑看到拉普拉斯的巨著《天体力学》时,问拉普拉斯,为何在他的书中一句也不提上帝。拉普拉斯明确地回答:"陛下,我不需要那个假设"。拿破仑将这句话告诉拉格朗日,拉格朗日却说:"这是个好假设!它可以解释许多事情"。

兵败滑铁卢后一个星期,拿破仑就计划去美国从事科研活动,在给蒙日的信中写到:“ 没有了军队和帝国,只有科学才能深入我的灵魂。 学习别人的成果不是我的目的,我要留下能配得上我的名字的科学发现 ”。

由于各种原因,这项计划没能实现。在圣赫勒拿岛上流放的那些日子,阅读科学书籍是他的乐趣,并写了手注。这些书籍包括: 布冯的自然史学,德朗布尔的天文学,阿羽依神父的宇宙起源与晶体学,福尔克拉的化学等等


你们知不知道,其实在平面几何上有一个著名的拿破仑定理和拿破仑问题。

拿破仑定理:“以三角形各边为边分别向外侧作等边三角形,则他们的中心构成一个等边三角形。”


该等边三角形称为拿破仑三角形。如果向内(原三角形不为等边三角形)作三角形,结论同样成立。



拿破仑问题:给定一个圆,只准用圆规,找到圆心,并将圆周4等分。、

你会能解答吗?


本文由超级数学建模编辑整理

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