数学历史文化-中国.ppt

第二章 数学历史文化中国,中国历史“盛世”与数学 宋元“四杰”近代中国数学史话,近代中国数学史话,中国历史朝代歌:夏、商、周，春秋、战国、秦。西汉、新，公元界限平帝分，东汉、三国、西东晋，南、北朝，隋、唐、五代、宋、辽、金，元、明、清。民国寿命短，社会主义气象新。以上约计四千二百春。,徐光启（15621633年），上海人。1591年中秀才，1596年中顺天府第一名举人，1604年中进士入翰林院，官至大学士。1606年秋，由利玛窦口译，徐光启执笔，合译欧几里得几何原本前6卷，1607年在北京雕版刊行。后著勾股义、测量全义等。“能精此书者，无一事不可精，好学此书者，无一事不可学”。,梅文鼎（公元16331721年），安徽宣城人，生于明朝末年，成长于清朝初期，被人称为清朝“算学第一名家”。梅文鼎学习数学非常勤奋，常常废寝忘食，而且数十年如一日。他一生中，著有筹算、几何通解、方程论等数学书70多本。,梅彀成（公元），字玉汝，号循斋，梅文鼎之孙，梅以燕之子。康熙乙未（公元）进士，当时他岁时，为蒙养斋汇编纂官。对天文、历法、数学都有独到研究。在编写御制数理精蕴、历象考成等书时，他都做了大量工作。自撰赤水造珍一卷、操缦扈言一卷。,勾中容方,勾中容圆,千古一帝学数学：康熙（1654-1722）朕政事之暇，唯好读故召尔等面试。妍媸优劣，今已判然。总之，人之学问原有一 定份量，真伪易明，若 徒肆议论，则不自量矣!谕王道化：朕自起身起身以来，每日同阿哥等察阿而热巴拉新法，最难明白，他说比旧法易，看来比旧法愈难，错处易甚多，骛突处也不少还有言者：甲乘甲、乙乘乙，总无数目，即乘出来亦不知多少，看起来想是此人算法平平耳。,康乾盛世重用的数学家,梅文鼎（16331721年）：赐“绩学参微”（1705）、赐“左都御使”。康熙帝评注历学疑问后，在南巡的归途召见梅文鼎，连续三日在运河上的御舟中同梅文鼎谈论天文、数学。梅文鼎于宣城家中逝世，康熙帝即命江宁织造曹頫营地监葬。梅彀成（16811763）：任畅春园蒙养斋汇编官，负责数理精蕴（1723年以康熙“御制”的名义出版）的编撰工作,康乾盛世重用的数学家,闫(阎)若璩(16381704年)：乾嘉学派开山代表人物，曾依据算术考证古文尚书之伪出名。被胤禛请至府邸，尊为上宾，“呼先生而不名”，“执手赐坐，日索观所著书，每进一篇，未尝不称善”。去世后，胤禛遣官经纪其丧事，并亲撰挽诗及祭文，称他“读书等身，一字无假；积轴盈箱，日程月课；孔思周情，皆大言深”。陈厚耀（16481722）：李光地引见，康熙命试以算法：绘三角形，令求中线及问弧背尺寸。然后“授中书科中书。传旨曰：上道汝学问好，授汝京官，使汝老母喜也。”,康乾盛世重用的数学家,何国宗(？1766)：康熙钦赐进士，入翰林官至礼部尚书。遵圣谕，以北京为中心的经纬网；用工部营造的标准尺，规定1800尺为1里，200里合地球经线1。以1：140万的比例尺绘制，汇编成皇舆全图。张永祚（？）：年近三十，督学王兰生稔其学，录为诸生。乾隆二年，授钦天监博士，校勘二十二史天文律书历两志。戴震（17241777）：进士，曾任四库全书天文算法类分校官、翰林院庶吉士之职。阮元(1764-1849)：编写了我国第一本天文学家、数学家传记畴人传该书收集了从皇帝到嘉庆四年（1699年）已故天文学家和数学家270余人以及明末以来在我国介绍西方天文、数学的传教士41人。,康乾盛世重用的数学家,明安图(16921765)：清代蒙古族杰出数学家、天文学家。蒙古正白旗(今内蒙古锡林郭勒盟正白旗)人，为蒙古族人。康熙九年(1670)，被选入钦天监学习天文、历象和数学。康熙五十一年(1712)，因才华出众，成为得宠的官学生，并从康熙在皇宫听西方传教士讲授测量、天文、数学。初任钦天监时宪科五官正。乾隆二十五年(1760)后，升任钦天监监正，执掌钦天监工作。1759年、率领测量队前往新疆测绘，用近代科学方法测绘成功的我国第一幅全国大地图。,乾隆皇舆全图,李善兰（18111882年），浙江海宁人。自幼喜爱数学，10岁左右，能轻松地读懂九章算术。15岁时，读通了旧译欧几里得的几何原本6卷。1868年，任同文馆的天文、算学总教习、官至四品。1852-1856年，与伟烈亚力合译 几何原本后9卷。1859年又译代微积拾级，首创译名“函数”、“微分”、“积分”、曲线”等。,16641840年西方的科技的发展,1、1649年5月19日英国国会正式宣布为共和国，定为“英国人民为共和和自由国家，由民族的最高主权管辖之。”。2、1660年，德国工程师发明第一台起电机。3、1661年，英国化学家提出元素概念。4、1665年英国科学家胡克用显微镜发现细胞。5、1666年牛顿发现万有引力。6、1669年，牛顿和莱布尼兹创立微积分。7、1679年英国天文学家哈雷发表南天星表，是人类首次用望远镜观察编制的星表。8、1687年，牛顿的经典力学纲领性著作自然哲学的数学原理发表。9、法国物理学家在德国发明第一部活塞式蒸气机。10、荷兰物理学家惠更斯的光的波动说与牛顿的光的微粒说展开论战。,16641840年西方的科技的发展,11、俄国皇帝彼得一世在1697年化装成一个下士随俄大使团（约250人）暗访欧洲，学习造船技术，参观大学、科学中心、企业，见科学家，研究英国的政治制度。1698年8月回国后即在俄国推行全面改革，开始挤升强国之列。12、英国责任内阁制，即资产阶级内阁制确立。13、1709年德国物理学家发明第一只实用的温度计。14、1711年2月，俄国参政院设立，开始改革落后的封建农奴制。15、1752年7月，美国科学家富兰克林揭开雷电秘密。16、1755年，俄国创办莫斯科大学。17、英国工程师瓦特在1769年对蒸气机进行改进导致工业革命的兴起，这种玩艺被用于煤矿、纺织厂、火车、轮船，世界发生了深刻的变化。,18、1775年7月4日，英国的北美殖民地第二界大陆会议通过独立宣言，宣告美利坚合众国独立，标志美国诞生。19、1781年3月13日，英国科学家发现天王星，这是人类第一次通过望远镜观察到的新行星。20、1785年，法国物理学家发现库仑定律。21、1789年3月4日美国选出第一任总统为华盛顿，维持共和制。22、1789年8月26日，法国通过人权宣言。23、1789年，美国国会通过宪法修正案。24、1797年，英国工匠莫兹利发明精密机床，车刀可在0。25毫米范围内移动。25、英国科学家道尔顿开始创立原子学说。26、1804年法国法国民法典颁布实施。27、1803年，美国工程师富尔顿设计制造了第一艘蒸气机轮船。28、1820年，法国物理学家安培提出安培定律。丹麦物理学家奥斯特发现电流对磁场的作用。,29、1814年，英国发明家史蒂芬设计制造了第一台蒸气机车。1925年，当列车在第一条铁路（全长近50公里）以20公里时速奔弛之时，史蒂芬揭开了人类陆路交通史上新的一页。30、1827年，英国创建伦敦大学。31、1828年，美国民主党成立。32、1828年，英国科学家道尔顿出版了他的著作化学哲学新系统。33、1831年，英国伟大学者法拉第发现电磁感应现象，它打开了人类通向电气化大门，电造福于人类。34、1831年，英国植物学家布朗发现细胞核。35、1832年12月，美国废奴社成立。36、1834年2月英国成立“全国各业大联合工会”。183年8月美国职工总同盟在纽约成立。37、1838年日本西南诸藩藩政改革，发展生产，推行重商主义，引进西方技术，加强军事实力。38、美国发明家古德伊尔发明硫化橡胶，对橡胶工业发展起了重大推进作用。39、1836年，瑞士化学家黑斯发表总热量守恒定律。,清末民初的中日数学对比,1860年，中国的洋务运动，1868年，日本的明治维新；1862年，李鸿章办洋炮局，1860年，日本设立长崎制铁局；1865年，中国的江南造船厂的前身在上海设立，1662年，日本石川造船厂生产出第一艘蒸汽军舰“千代田丸”；1876年，中国建造了上海吴淞铁路，1872年，日本建造了横滨新桥铁路。,少年留学生詹天佑（1861-1919）,詹天佑(1861-1919)，享年58岁，号眷诚，字达朝，广东南海人，原籍安徽婺源（今属江西），汉族。他是中国首位铁路工程师，负责修建了“京张铁路”等工程，有“中国铁路之父”之称。,1872年到1875年间中国“幼童留学生”,詹天佑的棒球队,仁人志士宣传“数学文化”,谭嗣同（1865-1898）：在变法中极力强调数学的重要性：“变法的急务在教育贤才，求才的第一步在兴算学”，“熟悉西学，放弃旧学”。创办浏阳算学设，梁启超对此给予了很高的评价：“由此后，湖南民智骤开，士气大昌，各县州府私立学校纷纷兴起，自此以往，虽守旧者日事遏抑，然而野火烧不尽，春风吹又生。”蔡元培（18681940）：1917年任北京大学校长，其治学观点：“大学宗旨，凡治哲学文学应用科学这，都要从纯科学入手；治纯科学者，都要从数学入手，所以各系秩序，列数学系为第一系。,中国数学家共同体,中国数学家共同体,中国数学家共同体,何鲁1894年诞生于四川省广安县。1904年，10岁的何鲁以第一名的优异成绩考上了成都机器学堂。1919年他以优异成绩成为第一个获得里昂大学科学硕士学位的中国人。他早年加入同盟会，是国民党元老，六位“部聘教授”之一。中央大学、安徽大学、重庆大学、北京师范大学教授，科学出版社编辑。1973年9月13日在北京病逝。,中国数学家共同体,中国数学家共同体,中国数学家共同体,丘成桐：一个华人数学家的强国梦,丘成桐的学习和学术生涯,丘成桐1949年4月出生在广东汕头，不久即随父定居香港。父亲丘镇英是哲学教授。14岁时，父亲突然去世，丘成桐的生活陷入困境，初二时他便开始做家教，为自己挣学费。逆境中他更加奋发，高中时，他已开始阅读华罗庚等数学家的书。1966年，丘成桐考入香港中文大学数学系，3年修完大学课程。他的出众的才华被一代宗师陈省身发现，便将其破格收到美国加州大学伯克利分校自己的门下直接攻读博士。,丘成桐的学习和学术生涯,柏克利分校是世界微分几何的中心。在名师的指导下丘成桐如饥似渴地学习，他攻读了拓朴、几何、微分方程、数论、组合学、概率及动力系统等学科。摩里教授的非线性偏微方程佶屈聱牙，极为深奥，听得所有学生全逃光了，只剩下丘成桐一人，摩里干脆在办公室单独为丘成桐授课。22岁的丘成桐便获得了博士学位。“卡拉比猜想不是个当代几何学者研究的标准课题，这是分析学上的一道难题，没有人愿意跟它沾上边。”敢于怀疑权威，敢于向权威挑战。开始时，他认为这个猜想错的。25岁就成为斯坦福大学教授。,丘成桐的学习和学术生涯,1976年，27岁的丘成桐完成了卡拉比猜想的明。1978年，29岁的他应邀在芬兰赫尔辛基召开的国际数学家大会上做一小时大会报告。一小时大会报告是世界数学界对其领导地位的承认，在他之前华人数学家中仅陈省身一人享受过这样的待遇。70年代末，解决了史密斯猜想、正质量猜想、闵可夫斯基问题、镜猜想以及稳定性与特殊度量间的对应性等世界数学难题，以他的研究命名的卡拉比丘流形在数学与理论物理上发挥了重要作用。,丘成桐的功绩中国人的辉煌,1981年，美国数学学会授予丘成桐世界微分几何最高奖维勃伦奖。1983年，他获得菲尔兹奖，这是世界数学领域的诺贝尔奖，直到今天，他还是华人中惟一的获奖者。1994年，他获得瑞典皇家科学院为弥补诺贝尔奖没设数学奖而专门设立的国际大奖“克雷福特奖”，这是7年颁发一次的世界级大奖，有人称“比诺贝尔奖还难拿。”1997年，美国总统亲自颁发给他美国国家科学奖。2003年，他获得中国政府授予的国际科技合作奖。美国哈佛大学讲座教授，浙江大学数学中心主任，中科院晨兴数学中心主任，香港中文大学数学研究所所长，世界最高数学奖菲尔兹奖获得者。前三届世界华人数学家大会主席。,丘成桐民族魂的“守护神”,1979年，30岁的丘成桐应华罗庚的邀请第一次回国访问。一出机场，他激动地两手扑地，这是祖国的土地啊！负笈他乡的游子归来了！他说：“我一生的最大愿望是帮中国强大起来！”丘成桐培养的50位博士大部分是中国人，其中许多人已成为国际上知名的学者，成为我国科研院校的教学和研究的领军人物。“当今中国数学界的大难，便是缺乏领导者。”丘成桐提出要设立一个高级别的数学奖，建一个国际数学中心，为中国培养一批世界一流的数学家。1996年6月10日，晨兴数学中心成立，丘成桐任中心主任，著名数学家杨乐任副主任。2002年8月，在浙江大学创立数学科学研究中心，名誉主任陈省身、主任丘成桐、执行主任刘克峰是三代嫡传的世界顶尖数学家，2004年4月，陈省身先生为浙大数学中心题词：“浙江数学，领导全国”。丘成桐在浙大中心、晨兴中心、香港任职不收分文报酬。,丘成桐民族魂的“守护神”,“丘成桐先生真正是无私奉献啊，连来往的飞机票等差旅费都是他自己出的。”刘克峰谈及此，非常感动。“他还自己掏钱呢，他一次就向浙大数学中心捐赠了50万美元的图书，还在浙大、中国科大设立了丘成桐奖学金。”他领导的浙大数学中心以及数学系成果累累，而刘克峰在浙大的一年多时间里就攻克了马里诺瓦发猜想、丘成桐几何度量猜想这两大世界数学难题。2003年，刘克峰获得国际数学大奖谷庚海默奖 通过丘成桐、刘克峰等人的努力，一大批世界著名数学家、理论物理学家应邀来浙大数学中心从事研究、教学和学术交流工作，其中包括菲尔兹奖获得者威腾，诺贝尔奖获得者格罗斯、霍夫特，沃尔奖获得者霍金、陈省身，费马大定理证明人维尔斯的导师科茨等20多位欧美国家科学院院士。这即使在哈佛、普林斯顿都很难做到。很多欧美国家的研究生、博士后因此自费来到浙大数学中心留学。在他的鼓励和影响下，刘克峰、李骏、张寿武、林芳华、辛周平、鄂维南、侯一钊、应志良、刘军、舒其望、励建书、范剑青等一大批在海外的国际顶尖数学家或回国工作，或回国讲学，给国内的数学界带来了一股股清新的学术空气。,丘成桐民族魂的“守护神”,在他的鼓励和影响下，刘克峰、李骏、张寿武、林芳华、辛周平、鄂维南、侯一钊、应志良、刘军、舒其望、励建书、范剑青等一大批在海外的国际顶尖数学家或回国工作，或回国讲学，给国内的数学界带来了一股股清新的学术空气。国际数学大师、菲尔兹奖获得者唐纳森称他是“近四分之一世纪里最有影响的数学家”。国际数学大师、阿贝尔奖获得者辛格说：“即使在哈佛，丘成桐一个人就是一个数学系！”2004年12月17日，700多位华人数学家云集香港，参加第三届世界华人数学家大会。当大会主席丘成桐教授出现在主席台时，一位内地年轻数学家激动得两眼放光了。“我是来朝圣的！”他说，“丘成桐教授是数学界的圣人！”“当代国内外华人中最伟大的数学家有两个，一个是刚刚去世的陈省身，另一个就是丘成桐。陈省身、丘成桐是世界数学界的领袖，更是华人数学家的领袖！”刚在这次大会上获得晨兴数学金奖的数学家刘克峰说。“陈省身教授提出的中国成为世界数学大国的愿望已实现，中华数学事业已进入丘成桐时代，中国将成为世界数学强国！”英国数学大师约翰科茨动情地说。,