数学大师启示录_蒙日和傅里叶

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1、要是没有蒙日的几何，19世纪大规模的机器生产恐怕就不会出现。——埃里克·贝尔对自然界的深刻研究是数学最富饶的源泉。——约瑟夫·博里叶传奇式的少年在法国中东部城镇博讷的西区，有一座简陋的小屋。低矮的大门，一扇小窗，里面黑咕隆咚的，这就是磨刀师傅雅各·蒙日的家。每天清早，雅各揣着妻子新烘烤的面包，推着一辆小车出门。他顶着烈日，冒着风雨，走街串巷，一边给主顾磨菜刀和剪子，另外还捎带卖些针线烟酒一类的小商品。1746年5月10日傍晚，雅各和平时一样，跑累了一天，推着小车回家。妻子快要分娩了，该不会有什么意外吧。他心里正惦念着，忽听得邻居亚玛大婶扯起嗓子向他喊道：“雅各大叔，恭喜恭喜

2、，添了个大胖儿子!”雅各高兴得撂下小车就往家跑。屋子里喜气洋洋，都是来帮忙的热心肠的街坊。雅各蹑手蹑脚来到床前，轻轻揭开临时围起来的床帷：未来的画法几何创造人——嘉斯帕·蒙日，蜷曲着身子，在母亲的怀里甜蜜地睡着了。雅各一生深受没有文化的痛若，决心不让孩子像自己一样目不识丁。他克勤克俭，把3个儿子都先后送上当地教会办的学院。后来兄弟3人都建立起自己的事业，而老大嘉斯帕更是全家的骄傲。他在学院里囊括所有的一等奖，并且赢得一项罕见的荣誉：把嘉斯帕·蒙日的名字永远镌刻在学校的光荣墙上。1760年6月的一天，嘉斯帕在图书室里无意中翻到一张抽水机的示意图，旁边还附有一段简单的介绍，说明

3、机械抽水的原理。根据说明，只要上下摇动手柄，就可以把下面的水源源不断地抽上来。这种奇妙的装置一下子把嘉斯帕吸引住了。他决心把它制造出来。可是，既没有实际模型，又没有成年人指导，一个14岁的孩子要制作一部结构复杂的抽水机，真是谈何容易。不过，这吓不倒嘉斯帕。他一旦下了决心，再大的困难也挡不住。一放学，他就一头扎到杂物间里。那里有锯子、斧头等各种工具，还有一大堆木头可以供他大显身手。那一年，博讷久旱不雨。庄稼枯焦，土地龟裂，天气热得冒烟。杂物间没有窗，只开了一个小洞，更是闷热难忍。嘉斯帕好像对炎热毫不在意。制作中他遇到一个又一个比炎热大得多的困难。这同样吓不倒他。失败了，就找一

4、找原因再干，真不知度过了多少个不眠之夜。夜晚是这样宁静，皎洁的月亮在向他微笑，星星眨巴着眼睛在轻轻地安慰他。哦，有啦，答案找到啦!嘉斯帕倏地翻身下床，光着脚，又来到院子里干了起来。机器奇迹般地制造出来了。两个弟弟二话不说，用绳子把抽水机一捆，抬到离家1公里开外的湖边。可是，当他们把抽水机往地上一放，两人的心也跟着往下沉。平日碧波荡漾的小湖快见底了。一台小小的机器要把水抽得这么高，简直不敢想像。可是，跟在后面的嘉斯帕不慌不忙，胸有成竹。他坚信机械抽水的原理，也不怀疑自己制作的技艺。他把一切安排停当，就光着膀子摇动起手柄，一下，两下，三下，……大弟弟走过来拉住哥哥的手说：“嘉斯

5、帕，算了吧，别白费力气啦!”话音未落，他一下子怔住了。湖水，清清的湖水，从管子里流了出来!手柄摇动得愈来愈快，断断续续的细流变成粗大的水柱。两个弟弟兴奋得索性把头伸进来让整个身子浇个湿透。抽水机成功的消息，像风一样传遍博讷城。四面八方的人群把抽水机围得水泄不通。他们好奇地瞧着那不可思议的机器，瞧着清澈的湖水汩汩地流进干裂的土地。而最令人难以置信的是，摸索和制造这台机器的竟是一个14岁的少年!父亲雅各高兴地捋捋胡子，笑了。祖祖辈辈大字不识的蒙日家，终于出了个秀才。在回答惊讶的观众提出的问题的时候，嘉斯帕说得很简单：“我的成功只依靠两条。一条是毫不动摇地坚持到底；一条是用手把脑

6、子里想出的图形一丝不差地制造出来。”身体力行，坚持到底——这正是蒙日一生从事科学和社会活动的真实写照。两年以后，嘉斯帕决定在毕业前夕送给亲爱的母校一件礼物——一张从来没有人绘制过的全博讷地图。当他想到在校长办公室的墙壁上挂起自己画的博讷地图，不由得笑了起来。然而要画一张城镇地图，别说是在200多年前蒙日的时代，即使在今天，也是一项复杂而艰巨的工作。虽说有时候可以请两个弟弟帮忙拉线、立标竿，但是嘉斯帕一个人既要测量，又要绘图，就连测量的工具和仪器，哪一件不要靠自己来动手设计制造。不过这算不了什么。抽水机的成功锻炼了他的能力，也增强了他的信念：有志者事竟成嘛!这一年的夏天又是热

7、得出奇。老天爷好像为了考验蒙日的决心，把地面烤得烫脚。顶着烈日，蒙日挥汗如雨。但是他的头脑准确而且冷静。博讷的每一条街道，每一间房屋，甚至连街灯和街头的饮水处，也都一一准确无误地画进了他的地图。博讷又一次轰动了!嘉斯帕·蒙日成了远近闻名的传奇式的少年。不速之客嘉斯帕以最优秀成绩从学院毕业。老师们特别推荐他到里昂由同一个教会主办的学院去担任物理教师。1762年10月，法国东南部的秋天温暖如春，景色宜人。仪表堂堂的蒙日给里昂的学院带来了喜悦和生气。师生们喜爱他豪爽的性格和潇洒的风度，钦佩他办事干练和精力充沛，更为他渊博