登陆注册
6884300000018

第18章 学贯中西的数学家李善兰

李善兰是近代著名的数学家、天文学家、力学家和植物学家。他为了使先进的西方近代科学能在我国早日传播,不遗余力,克服了重重困难,学贯中西,作出了很大贡献。其多部译作弥补了我国数学在某方面的空白。

李善兰创立了二次平方根的幂级数展开式,各种三角函数、反三角函数和对数函数的幂级数展开式。

这是李善兰也是我国19世纪数学界取得的最重大的成就。李善兰是继梅文鼎之后清代数学史上的又一杰出代表。

李善兰从小就喜欢数学,而且勤于思考,常把身边的事物和数学联系起来。

有一天,李善兰随父亲到海宁城里一位大绅士家做客,看到墙上挂着一幅《百鸟归巢》图,画家是当时很有名的花鸟画高手,在他生花妙笔的点染下,使看画的人仿佛闻到了花香、听到了鸟的叫声。

画的右上角还有一首题画诗,上面写道:“一只过了又一只,3、4、5、6、7、8只。凤凰何少雀何多,啄尽人间千万石。”

李善兰看到这幅画后,心中也顿然一动。题目是《百鸟归巢》,可全诗却没有百字,只有这几个数字,好像是题诗人的有意安排,但究竟有什么深藏的机密呢?他看着这些数字想了又想,当时他也没有想明白。

回到家中,他还在心里琢磨,当他看到书架上的数学书箱时,他恍然大悟,原来这是一道数学题。他在纸上写下了这样几个数:1、1、3、4、5、6、7、8,怎样能使它们和百鸟联系在一起呢?就在他拿来书架上的数学书翻开的时候,在脑子里突然涌现出了几个算式:1×2=2;3×4=12;5×6=30;7×8=56;2+12+30+56=100。这不正对应着《百鸟归巢》的“百”吗?而最后的两句诗是讽刺官员欺压百姓,就像鸦雀一样,把老百姓成千上万的粮食侵占了。这真是一幅绝妙的画!看来,画家也有很深的数学造诣。李善兰自幼就读于私塾,受到了良好的家庭教育。他资禀颖异,勤奋好学,于所读之诗书,过目即能成诵。有一次,他发现父亲的书架上有一本我国古代数学名著《九章算术》,感到十分新奇有趣,从此迷上了数学。

14岁时,李善兰又靠自学读懂了欧几里得《几何原本》前6卷,这是明末徐光启与利玛窦合译的古希腊数学名著。欧氏几何严密的逻辑体系,清晰的数学推理,与偏重实用解法和计算技巧的我国古代传统数学思路迥异,自有它的特色和长处。

李善兰在《九章算术》的基础上,又吸取了《几何原本》的新思想,这使他的数学造诣日趋精深。后来,又研读了金元时期的数学家李冶的《测圆海镜》,清代末期数学家戴煦的《勾股割圆记》等书,所学渐深。

1852年,李善兰离家来到上海的墨海书馆。

墨海书馆是1843年为翻译西方书籍由英国传教士麦都思开设的,它也是西方传教士与我国知识分子联系的一条渠道。李善兰在那里结识了英国传教士伟烈亚力和艾约瑟。

当时墨海书馆正在物色能与传教士协作翻译的外语人才。

李善兰的到来使他们十分高兴,但又不甚放心,于是,他们拿出西方最艰深的算题来考李善兰,结果都被李善兰一一作了解答,得到传教士们的赞赏。从此以后,李善兰开始了译著西方科学著作的生涯。

李善兰翻译的第一部著作是《几何原本》后9卷,由于他不通外文,因此不得不依靠传教士们的帮助。《几何原本》的整个翻译工作都是由伟烈亚力口述,由李善兰笔录的。其实这并非容易,因为西方的数学思想与我国传统的数学思想很不一致,表达方式也大相径庭。

虽然说是笔录,但在实际上却是对伟烈亚力口述的再翻译。就如伟烈亚力所说,正是由于李善兰“精于数学”,才能对书中的意思表达得明白无误,恰到好处。

这本书的翻译前后历经4年才告成功。在译《几何原本》的同时,李善兰又与艾约瑟一起译出了《重学》20卷。这是我国近代科学史上第一部力学专著,在当时产生了很大的影响。

1859年,李善兰又译出两部很有影响的数学著作《代数学》13卷和《代微积拾级》18卷。前者是我国第一部以代数命名的符号代数学,后者则是我国第一部解析几何和微积分著作。

这两部书的译出,不仅向我国数学界介绍了西方符号代数、解析几何和微积分的基本内容,而且在我国的数学领域中创立起许多新的概念、新的名词、新的符号。

这些新东西虽然引自于西方原本,但以中文名词的形式出现却离不开李善兰的创造,其中的代数学、系数、根、多项式、方程式、函数、微分、积分、级数、切线、法线、渐近线等,都沿用至今。

这些汉译数学名词可以做到顾名思义。李善兰在解释“函数”一词时说,“凡此变数中函彼变数,则此为彼之函数。”这里,“函”是含有的意思,它与函数概念着重变量之间的关系的意思是十分相近的。许多译名后来也为日本所采用,并沿用至今。

在《代微积拾级》中附有第一张英汉数学名词对照表,其中收词330个,有相当一部分名词已为现代数学所接受,有些则略有改变,也有些已被淘汰。

除了译名外,在算式和符号方面李善兰也做了许多创造和转引工作。比如从西文书中引用了×、÷、=等符号。

李善兰除了与伟烈亚力合译了《几何原本》、《代数学》和《代微积拾级》外,还与艾约瑟合译了《圆锥曲线论》3卷。这4部译著虽说与当时欧洲数学已有很大差距,但作为高等数学在我国引入还是第一次,它标志着近代数学已经在我国出现。

就具体数学内容来说,它们包括了虚数概念、多项式理论、方程论、解析几何、圆锥曲线论、微分学、积分学、级数论等,所有的内容都是基本的和初步的,然而,它对我国数学来说却是崭新的。有了这个起点,我国数学也就可以逐步走向世界数学之林。

1858年,李善兰又向墨海书馆提议翻译英国天文学家约翰·赫舍尔的《天文学纲要》和牛顿的《自然哲学数学原理》。此外又与英国人韦廉臣合译了林耐的《植物学》8卷。

在1852年至1859年的七八年间,李善兰译成著作七八种,共约七八十万字。其中不仅有他擅长的数学和天文学,还有他所生疏的力学和植物学。

在介绍西学方面,这里值得一提的是,在李善兰之后,清代末期数学家、翻译家和教育家华蘅芳做了积极的翻译工作。

华蘅芳先与美国玛高温合译了《金石识别》、《地学浅释》、《防海新论》和《御风要术》等矿物学、地学、气象学方面的书共5种;又与英国人傅兰雅合译了《代数术》、《微积溯源》、《决疑数学》、《三角数理》、《三角难题解法》、《算式解法》6种,另有未刊行的译著4种,进一步介绍近代西方的代数学、三角学、微积分学和概率论。

这些译著都成为我国学者了解和学习西方数学的主要来源。其中的《决疑数学》具有突出地位,是第一部在我国编译的概率论专著。

李善兰在数学研究方面的成就,主要有尖锥术、垛积术和素数论3项。尖锥术理论主要见于《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》3部著作,成书年代约1845年,当时解析几何与微积分学尚未传入我国。

李善兰的著作将近代数学思想运用于解决我国传统课题之中,取得了出色的成就。

李善兰创立的“尖锥”概念,是一种处理代数问题的几何模型,他对“尖锥曲线”的描述实质上相当于给出了直线、抛物线、立方抛物线等方程。

他创造的“尖锥求积术”,相当于幂函数的定积分公式和逐项积分法则。他用“分离元数法”独立地得出了二项式平方根的幂级数展开式结合“尖锥求积术”,得到了圆周率的无穷级数表达式。

垛积术理论主要见于《垛积比类》,这是有关高阶等差级数的著作,是早期组合论的杰作。李善兰从研究我国传统的垛积问题入手,获得了一些相当于现代组合数学中的成果,创立了驰名中外的“李善兰恒等式”。

素数论主要见于《考数根法》,这是我国素数论方面最早的著作。在判别一个自然数是否为素数时,李善兰证明了著名的费马素数定理,并指出了它的逆定理不真。

李善兰是继梅文鼎之后清代数学史上的又一杰出代表。李善兰还是一位翻译家,他一生翻译西方科技书籍甚多,将近代科学最主要的几门知识从天文学到植物细胞学的最新成果介绍传入我国,对促进近代科学的发展作出了卓越的贡献。

同类推荐
  • 海龙大传:史前水怪真面目

    海龙大传:史前水怪真面目

    这是一部古生物的异志。它以“醒来”的化石为依据,向人们阐述着一段中生代的水下传奇。中生代的陆地上,逡巡的恐龙是绝对的霸主,天空则大半由翼龙主宰着,在广阔的海洋中,虽然有形形色色的鱼类畅游其间,但中生代的海生爬行动物才是海洋中真正的主宰者,它们就是海龙类的精灵们:有着“水下暴龙”之称的沧龙、眼如探照灯的大眼鱼龙、有着超长脖子的薄片龙、嘴如宝剑的神剑鱼龙、牙齿犬牙交错的滑齿龙、身着“露脐装”和“小热裤”的豆齿龙……
  • 宇宙太空奇观百科

    宇宙太空奇观百科

    宇宙是个大迷宫,地球是个万花筒,真是奥妙无穷,神秘莫测,无奇不有,怪事迭起,许许多多的奥秘现象简直不可思议,使我们捉摸不透。
  • 舰艇博览

    舰艇博览

    《科普知识博览兵器百科:舰艇》知识性强,与日常生活接近,叙述简洁、通俗易懂,版式活泼大方,配有精美的图片,希望为孩子们营造一个轻松有趣的学习氛围,帮助孩子们获得好的学习效果。在不断提出问题,解决问题的过程中,孩子们不仅增长了知识、开阔了视野,还提高了自身的文化素质和阅读能力,并逐渐培养出思考与探索的习惯!
  • 教科文行动:探索器物之谜(谷臻小简·AI导读版)

    教科文行动:探索器物之谜(谷臻小简·AI导读版)

    《探索器物之谜》主要内容:物换星移,见证了沧海桑田;晨钟暮鼓,警醒着人生苦短。古往今来,时间的长河涓涓流淌,我们却不知道它的源头在哪里,也不知道它将流向何方!爱因斯坦也不过是对它作了一个相对的解释。然而,智慧而执着的人类从未停止对它的探究。
  • 揭开难解的重重谜团

    揭开难解的重重谜团

    本书紧紧围绕生活中人们身边的科学,以及青少年普遍感兴趣的科学知识,涵盖了物理、化学、植物、动物、人体和生活等各个方面的知识点,能够使广大青少年在轻松的阅读中,增强对科学技术的兴趣和爱好,开阔眼界,启发思维,拓宽知识面,增强科学意识。要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”。科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
热门推荐
  • 尘世中迷途小书僮

    尘世中迷途小书僮

    欲练神功,挥刀自宫。……此书暂时搁浅,已开新书《世界的光》,欢迎光临。
  • 朦胧世

    朦胧世

    仙族天女能够看透未来的一切事情,但她却看不透自己的未来,每一届的天女都能够看清自己的未来,而她却是个例外。天女仪式时她看到的未来是一片模糊,那是她自己的未来。。。
  • 不愿陪你枯骨成双

    不愿陪你枯骨成双

    他为救心上人,欺她疯魔无理智,日日取她的血,做他心上人的药引。折她辱她,最终,她连命都被他害没了……他以为他没事,仇人死了便死了,有什么可难过?可独坐凉亭时,耳畔间恍惚响起她清浅的笑声,“王爷,我今天好不好看?”他才明白,有些人早已入驻心尖,再难磨灭……却再无机会来过。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 总有青春挽若猪

    总有青春挽若猪

    亲情是伟大的,爱情是刻骨的,友情是长久的。
  • 乾坤堡

    乾坤堡

    仙凡莫逆,只手遮天,风雨欲来,杀气横秋,江湖初露慢慢风霜雨露。
  • 贼殇:不做宠妃做山贼

    贼殇:不做宠妃做山贼

    新婚前夜,阿楚无意中发现自己即将要嫁的夫君并不仅仅是一个山贼头子那么简单,那是一个连当朝王爷都要忌惮三分的黑阎殿少主,而那冷漠孤傲的冷焰十一早已经在三年前与那传说中心狠手辣的蛇蝎仙子天心谷主定下了鸳盟…而那三番两次救了自己性命的花魁冷霜霜竟然从八岁开始就已经深深恋上了少主…
  • 一叶之荣

    一叶之荣

    一个平凡纵灵者不正经修炼的故事。打游戏玩团战谈恋爱当侦探……哼!我才不想飞升成神!(已经放弃用简介吸引读者了????)
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 快穿女配别病娇

    快穿女配别病娇

    每个小世界都有一个尾随她的病娇哥哥,晏笙轻笑:黑化吗?好啊,那我们一起“叮,警告警告,宿主,你会被天道劈的!”晏笙:“闭嘴,滚。”某系统:“好的宿主。”