|
|
Sławni matematycy
Zawartość: ciekawe
Pitagoras Evariste Galois

P |
ITAGORAS z SAMOS, żył w latach 570-496 p.n.e. Pozostawił po sobie prąd filozoficzno-religijny związany ze swoim imieniem, trwający przez dwa wieki. Trudno jest stwierdzić co dokonał sam Pitagoras, a co jego uczniowie, więc raczej należy mówić o pitagoreizmie. Elementami pitagoreizmu są: muzyka, harmonia i liczba, rozpatrywane przede wszystkim jako czynniki wychowawcze, służące zbliżeniu do boga. Matematyka i mistyka liczb tworzyły w pitagoreizmie dziwny konglomerat, z którego wyrosło ścisłe poznanie matematyczne późnych pitagorejczyków, ceniących tylko to, co mogło być dowiedzione na drodze rozumowej. W dziedzinie geometrii opracowali oni teorię równoległych wraz z twierdzeniem o sumie kątów trójkąta, czworokąta i wielokątów foremnych. Badali koło, wielościany foremne i kulę. Odkryli pięciokąt foremny, wiedzieli, że płaszczyznę można pokryć tylko następującymi wielokątami foremnymi: trójkątami równobocznymi, kwadratami albo sześciokątami. Udowodnili twierdzenie samego Pitagorasa, które głosi: "W trójkącie prostokątnym, suma kwadratów przyprostokątnych jest równa kwadratowi przeciwprostokątnej" Zajmowali się także liczbami doskonałymi, to jest takimi, których suma dzielników od niej mniejszych jest równa danej liczbie, o ile liczba 1 jest dzielnikiem tej liczby. Takimi liczbami są np. 6, 28, 496, 8128. Szukali także par liczb zaprzyjaźnionych, tj. takich, których suma dzielników jednej z nich jest równa drugiej, np. 220 i 284. Zajmowali się proporcjami, lecz szczególnie dla dalszego rozwoju matematyki miało stwierdzenie istnienia odcinków niewspółmiernych. Odkrycie to ujawniło sprzeczności w systemie filozoficznym pitagorejczyków, według którego "wszystko jest liczbą", rozumianą jako liczba naturalna.
Uczniowie Pitagorasa odkryli także, że liczba "pierwiastek z
2" jest niewymierna. Odkrycie to starannie ukrywali przed współczesnymi.
Pitagoras był również muzykiem, zbudował jednostrunowy instrument, za pomocą
którego badał zależności pomiędzy dźwiękami. Od matematyków babilońskich
przejął wiadomości o średniej arytmetycznej, geometrycznej oraz harmonicznej
i zastosował je w muzyce. Pitagorejczycy szczególne znaczenie przypisywali
liczbom. Ich mottem było: "Liczba jest istotą wszystkich rzeczy".
Od nich pochodzi podział na liczby parzyste i nieparzyste. W dziedzinie
geometrii pitagorejczycy stworzyli teorię równoległych wraz z twierdzeniem o
sumie kątów trójkąta, czworokąta i wieloboków foremnych. W szkole
pitagorejskiej narodziły się trzy wielkie problemy matematyki starożytnej
Grecji: podwojenie sześcianu, podział kąta na trzy równe części oraz
kwadratura koła.
Twierdzenie Pitagorasa

W
trójkącie prostokątnym suma pól kwadratów zbudowanych na przyprostokątnych
jest równa polu kwadratu zbudowanego na przeciwprostokątnej
a2+b2=c2
Twierdzenie
Pitagorasa możemy sformułować w
inny sposób:
Archimedes
(ok. 287-212 p.n.e.)
Grecki fizyk, matematyk i wynalazca ; jeden z najwybitniejszych uczonych starożytności.
Archimedes jest uważany za twórcę statyki i hydrostatyki (Prawo
Archimedesa). Podjął myśl Eudoksosa, sformułował wzory na pole
powierzchni i objętosc walca, kuli i czaszy kulistej oraz rozważał objętości
paraboloidy, hiporboloidy i elipsoidy obrotowej. Pierwszy podał przybliżoną
wartość liczby pi ; przyjmował, iż ta stała jest liczbą zawartą między
223/71 a 22/7.Do cenniejszych jego dzieł matematycznych należą prace dotyczące
rachunku nieskończonościowego, jako pierwszy stwierdził możliwość
tworzenia dowolnie dużych liczb. Z dziedziny geometrii znane są m.in. takie
prace Archimedesa jak : Pomiar koła, O liniach spiralnych, O kuli i
walcu.Archmiedes zasłynął również z zaprojektowania "śruby
Archimedesa". Był również konstruktorem machin wojennych
wykorzystanych w obronie Syrakuz przeciw wojskom rzymskim w latach 214-212
p.n.e. Zginął, zabity przez Rzymian po zdobyciu Syrakuz.
Tales
z Miletu
(ok. 640-546 p.n.e.)
Tales z Miletu uważany jest za jednego z "siedmiu mędrców" czasów
antycznych i za ojca nauki greckiej. Starożytni pisarze nazywali go
"pierwszym" matematykiem i astronomem. Te zaszczytne wyróżnienia świadczą,
iż była to postać o wielostronnych zainteresowaniach i w dziedzinach, którymi
się w swym życiu zajmował, dokonać musiał rzeczy znamiennych. I tak było w
istocie. Tales był założycielem jońskiej szkoły filozofów przyrody,
ponadto brał aktywny udział w życiu politycznym i gospodarczym swego miasta,
które przez pewien okres pozostawało pod okupacją perską. Wbrew legendom mędrzec
ów należał do ludzi praktycznych, utrzymywał ożywione stosunki handlowe z
Egiptem, Fenicją i Babilonią, dokąd eksportowano cenione wówczas tkaniny
miletańskie. To było powodem, iż do krajów tych odbywał częste podróże.
I prawdopodobnie wtedy zapoznał się z osiągnięciami matematyki i astronomii
Egiptu i Babilonii. Platon wspomina, że gdy Tales obserwował gwiazdy, wpadł
do studni i piękna niewolnica miała się wyrazić żartem, iż chciał zobaczyć,
co się dzieje na niebie, a nie dostrzegł, co znajduje się pod jego nogami.
Anegdota ta jednak nie charakteryzuje postawy Talesa. Nie był on oderwanym od
życia myślicielem, lecz człowiekiem nad wyraz praktycznym, który umiał
wykorzystać posiadaną wiedzę w swoich transakcjach handlowych. Poglądy
filozoficzne Talesa zrywały z przeważającą we wcześniejszych koncepcjach
dotyczących powstania wszechświata i mitologicznej interpretacji zjawisk
przyrody. Według przekazów pisarzy starożytnych Tales przewidział zaćmienie
słońca na dzień 28.05.585 r. p.n.e., oraz pomierzył wysokość piramid za
pomocą cienia, który one rzucały(na pdst.podobieństwa trójkątów) Proklos,
komentator pierwszej księgi Elementów Euklidesa w oparciu o zaginioną Historię
geometrii Euklidesa, przypisuje Talesowi autorstwo następujących twierdzeń
geometrycznych:
:: Dowód, że średnica dzieli koło na połowy.
:: Odkrycie, obok szeregu innych twierdzeń, że kąty przypodstawne w trójkącie
równoramiennym są równe.
:: Twierdzenie o równości kątów wierzchołkowych i o przystawaniu trójkątów
o równym boku i przyległych dwu kątach.
Talesowi przypisuje się również autorstwo twierdzenia, że kąt wpisany w półokrąg
jest prosty. Jego imieniem nazwano twierdzenie o proporcjonalności odcinków,
jakie dwie równoległe odcinają na ramionach kąta.
Wymienione twierdzenia nie stanowiły w epoce Talesa żadnej rewolucji wobec
poziomu, który osiągnęła zamarła już w owym czasie w rozwoju matematyka
egipska i babilońska. Wielkość Talesa jako matematyka polega raczej na tym,
że z jego imieniem wiąże się pojęcie dowodu twierdzenia. Matematyków
egipskich i babilońskich interesowało pytanie "jak". Tales zaś, o
ile wiemy, pierwszy pytał "dlaczego". Nie jesteśmy dziś w stanie
ustalić, jak Tales przeprowadził dowód. Wybitny historyk matematyki
starogreckiej T.Heath utrzymuje, że tak oczywistego faktu, jak ten, iż średnica
dzieli koło na połowy, nie dowodził również Euklides; wszakże Eudemos,
pisarz epoki Euklidesa, znał zapewne pojęcie dowodu i nie ma podstaw, aby
odrzucić jego relację, iż Tales dowody przeprowadzał. Talesa można uznać
za tego, który łącząc teorię z praktykę zbudował fundamenty geometrii
jako nauki dedukcyjnej, której ukoronowaniem były Elementy Euklidesa
Twierdzenie
Talesa
Twierdzenie o
proporcjonalności odcinków w geometrii Euklidesa: jeżeli ramiona kąta
przetniemy dwiema prostymi równoległymi, to odcinki wyznaczone przez te proste
na jednym ramieniu są proporcjonalne do odpowiednich odcinków wyznaczonych
przez te proste na jednym ramieniu są proporcjonalne do odpowiednich odcinków
wyznaczonych przez te same proste na drugim ramieniu (OA:AB = OA`:A`B`).
Prawdziwe jest również twierdzenie odwrotne: jeżeli odcinki wyznaczone przez
dwie proste na jednym ramieniu kąta są proporcjonalne do odpowiednich odcinków
wyznaczonych przez te same proste na drugim ramieniu, to te proste są równoległe.

OA:OB = OC:CD gdy AC || BD
Twierdzenie Talesa w ujęciu
analitycznym.
" Stosunek odcinków
wzajemnie równoległych i nierównoległych do kierunku rzutu jest
niezmiennikiem rzutu równoległego. "
Dla
przełożenia twierdzenia na język algebry wprowadza się układ współrzędnych
i przyjmuje oznaczenia jak na rysunku poniżej.

Jeżeli prosta k ma równanie
y = mx + u (m<>0), to proste rzutujące mają równania:
y = m (x - a1) + a2,
y = m (x - b1) + b2,
y = m (x - c1) + c2.
Wyznacza się odcięte punktów A', B' i C', a następnie oblicza iloraz |A'B'|
: |AC| i |A'C'| : |A'B'|
wykorzystując równanie wektorowe
![]()
W rezultacie otrzymuje się |A'B'|:|AC| = |A'C'|:|A'B'|=|s|
Twierdzenie Talesa w
postaci wektorowej.
" Rzut równoległy
na prostą zachowuje stosunek odcinków równoległych wzajemnie oraz nie równoległych
do kierunku rzutu ."
Nowa treść nie dotyczy już zatem własności odcinków w trójkącie, ani
proporcji odcinków na ramionach kąta przeciętego równoległymi, ale wiąże
się z rzutem równoległym i dotyczy jego własności niezmienniczych.
Usytuowanie twierdzenia w teorii wektorów i prowadzenie w tym języku rozważań,
czynią to ujęcie istotnie innym od dotychczasowych. Opracowanie twierdzenia
poprzedza wprowadzenie kilku nowych pojęć i omówienie ich własnosci. Są to:
Definicja iloczynu wektora przez liczbę, definicja osi liczbowej i miary
wektora na osi oraz własnosci miary wektorów na osi. Następnie omawiane jest
twierdzenie o rzucie osi liczbowej na prostą. Dowodzi się, że rzut punktu o
współrzędnej X na pierwszej osi jest punktem o współrzędnej X' na drugiej
osi. W tym celu odcinek AX wymierz się odcinkiem AB i odcinek A'X' odcinkiem
A'B', wykonując te dwa pomiary równoczesnie (rys.14). Dla obu współrzędnych
X i X' otrzymuje się ten sam ułamek dziesiętny nieskończony.
c0 +c1/10 + c2/10 + ...

(obie współrzędne
mają ten sam znak co uzasadnia się wczesniej podaną własnoscią rzutu równoległego).
Na tej podstawie wprowadza się twierdzenie:
" W rzucie równoległym obraz iloczynu wektora przez liczbę jest iloczyn
rzutu tego wektora przez tę liczbę ."
Twierdzenie Talesa jest naturalnym wnioskiem z tego twierdzenia, uzyskiwanym
poprzez zastępowanie w rozważaniach wektorów odcinkami.
W podręczniku Witolda Janowskiego twierdzenie Talesa zostało podane w
tradycyjnej formie i było poprzedzone tzw.małym twierdzeniem Talesa, tzn.
twierdzeniem dotyczącym przypadku kiedy stosunek wyznaczonych odcinków wyraża
się liczbą naturalną. Dowód tego przypadku opiera się na twierdzeniu:
" Przy rzutowaniu w tym samym kierunku, na tę samą prostą, równe
wektory mają równe rzuty. "
W dowodzie twierdzenia Talesa korzysta się z pojęcia miary odcinka.
Rozpatrywane są dwa przypadki:
1. Miara ma rozwinięcie dziesiętne skończone.
2. Miara ma rozwinięcie dziesiętne nieskończone.
Równosć stosunków dowodzi się na podstawie " małego " twierdzenia
i własnosci:
dwie liczby rzeczywiste są równe, jeżeli okreslające te liczby ciągi
przybliżeń dziesiętnych są takie same.
Geometryczna teoria proporcji.
Opracowanie czysto
geometrycznej metody wykładu teorii odcinków proporcjonalnych w wersji podręcznikowej
znalazło się w " Zarysie geometrii elementarnej dla szkół srednich
" Wł. Wojtowicza, nazpisanym w roku 1919. Na początku wyjasniono dlaczego
poznanych w arytmetyce wiadomosci o wielkosciach proporcjonalnych nie można
bezposrednio zastosować do wielkosci geometrycznych. Otóż wyrazami proporcji
w arytmetyce są zawsze liczby całkowite i ułamki. Proporcje arytmetyczne
dotyczą więc wielkosci, które mają wspólną miarę. Tymczasem wielkosci
geometryczne mogą być także niewspółmierne. Potrzebne jest zatem takie
okreslenie proporcji, które byłoby zupełnie niezależne od tego czy dane
odcinki są, czy nie są współmierne. Jako przykład podano wczesniej omówioną
teorię wielokątów równoważnych zbudowaną niezależnie od mierzenia. W
oparciu o tę własnie teorię okreslonoproporcję między odcinkami i
przeprowadzono większosć rozważań dowodowych.
Okreslenie: " Jeżeli cztery odcinki a,b,c,d dane są w porządku
wymienionym i jeżeli prostokąt, zbudowany z odcinków a i d jest równoważny
prostokątowi, zbudowanemu z odcinków b i c, wówczas powiadamy, że odcinki te
tworzą proporcje i piszemy a : b = c : d . "
Dla tak zdefiniowanej proporcji uzasadnienie jej własnosci ułtwiły proste
rysunki i sugestywny sposób zapisywania prostokątów równoważnych (np. rys.1
lub rys.2):

rysunek 1.
rysunek 2.
(a+b):b = (c+d):d, bo
=
![]()
(a-b):b = (c-d):d, bo
=
![]()
Przed podaniem
twierdzenia Talesa omawia się następujące twierdzenia pomocnicze, których
dowody oparto na twierdzeniach o wielokątach równoważnych:
1. " Jeżeli w równoległoboku ABCD na przekątnej AC obierzemy dowolny
punkt M i poprowadzimy proste FMG i HMI równoległe do boków AD, AB, wówczs
otrzymamy dwa równoległoboki MFBI i MHDG równoważne sobie. " (rys.3)

rys.3
2. " Jeżeli prosta m równoległa do przekątnej BD równoległoboku ABCD przecina boki a, d równoległoboku w punktach K, L, wówczs czwarty wierzchołek X równoległoboku AKXL leży na prostej AC " (rys.4).

rys. 4
3. " Jeżeli dwa równoległoboki, mające równe kąty, są sobie równoważne,
wówczas dwa prostokąty, zbudowane z tych samych boków co równoległoboki, są
też równoważne sobie " (rys.5).

rys.5
" Równoległe,
przecinając ramiona kąta, wyznaczają na nich odcinki
proporcjonalne"(rys.6)

rys.6
Dowód:
Jesli AA' i BB' są
do siebie równoległe, to wierzchołek K równoległoboku OAKA' leży na przekątnej
OL równoległoboku OBLB' (twierdzenie 2.). Wobec tego równoległoboki OA'CB i
OADB' są równoważne (twierdzenie 1.), a stąd prostokąty, których bokami są
odcinki OA i OB' oraz OA' i OB są równoważne sobie (twierdzenie3.)
Skoro OA , OB' = OB , OA' to OA : OB = OA' : OB', co kończy dowód.
(1596
- 1650)
Sławny uczny francuski Rene Descartes, którego w Polsce nazywamy zwykle
Kartezjuszem, znany jest powszechnie ze względu na swą słynną maksymę: Myślę,
więc jestem (Cogito, ergo sum). Interesował się on filozofią , fizyką i
matematyką. Połączył geometrię z algebrą, wprowadzając osie współrzędnych
i dzięki nim liczbowy opis figur geometrycznych. Dlatego płaszczyznę z układem
współrzędnych nazywamy płaszczyzną kartezjańską. Kartezjusz uwielbiał długie
poranne wylegiwanie się w łóżku. Tak spędzał poranki już w szkole w La
Fleche, gdzie dzięki rektorowi, który był dalekim krewnym jego matki,
pozwolono chłopcu spać nie we wspólnej sypialni z innymi uczniami, lecz w
oddzielnym pokoju i leżeć rano tak długo, jak mu się podobało. Zwykle rozmyślał
w łóżku do jedynastej lub dłużej. Nie zmienił tego zwyczaju nawet wówczas,
gdy służył w wojsku. Twierdził zawsze, że właśnie wylegując się długo,
doszedł do największych odkryć. Wstąpiwszy do armii, przyszły uczony jako
żołnierz stacjonował w wielu miastach środkowej Europy. Wkrótce jednak
zrezygnował z kariery wojskowej, wystąpił z armii i udał się w podróż po
Italii. Odwiedził Wenecję, Rzym, Florencję i inne miasta. Wkrótce, skarżąc
się na zły klimat w Rzymie (we dnie palący żar, a wieczorem niezdrowa wilgoć
i chłód) oraz grasujących tam bandytów, z którymi nie mogła sobie poradzić
straż miejska, udał się do Francji i osiadł na pewien czas w Paryżu. Młody
Rene prowadził w Paryżu światowe z życie według ówczsnych obyczajów.
Modnie się ubierał, grał w karty, nie stronił od zabaw i widowisk. Jako
szlachcic nie mógł unikać pojedynków, a sztukę pojedynkowania znał tak
dobrze, że napisał na jej temat specjalny traktat. Był on zresztą jedyną
pracą Kartezjusza, której po jego śmierci nie włączono do Indeksu ksiąg
zakazanych! Kartezjusz obracał się jenak także w kręgach intelektualnych
Paryża. Zawarł znajomość z uczonym zakonnikiem Marinem Mersenn'em, z którym
podczas późniejszego pobytu w Holandii wymienił setki listów na tematy
naukowe. Spotykał się z innymi uczonymi i brał udział w dysputach. Wkrótce
dojrzała w nim decyzja wyłożenia swych dotychczasowych dociekań w książkowym
traktacie. Jednakże Paryż, bardzo uważnie i ostro kontrolowany przez świecką
i duchową cenzurę, nie wydał mu się odpowiednim miejscem do napisania i
publikacji dzieła. Wtedy właśnie postanowił udać się do Holandii, którą
odwiedził już wcześniej jako żołnierz. W Holandii znalazł Kartezjusz wielu
innych uczonych przyjaciół i prowadził bardzo pracowite życie. Poza rozmyślaniami
porannymi czas zajmowały mu liczne doświadczenia fizyczne i anatomiczne. Często
spędzał czas w rzeźni, gdzie obserwował zjawiska fizjologiczne towarzyszące
śmierci zwierząt; od rybaków uzyskiwał ryby do swych doświadczeń
anatomicznych, spacerował też często po sadach obserwując rośliny. Bardzo
rzadko można go było natomiast zobaczyć z książką w ręku, ponieważ czytał
bardzo mało, i to pobieżnie. W Holandii powstały i zostały wydane wielkie
filozoficzne, matematyczne i fizyczne dzieła Kartezjusza. Pewnego razu, gdy
Kartezjusz podróżował z Holandii do Francji, miał przebyć część drogi na
niewielkim statku. Marynarze rozmawiali ze sobą głośno po holendersku, nie
podejrzewając, że ich francuski pasażer, który przebywał już jakiś czas w
Holandii, dobrze zna ten język. Przysłuchując się rozmowie, Kartezjusz z
przerażeniem zrozumiał, że załoga statku to piraci, którzy umawiają się,
aby go zabić i obrabować. Nie tracąc przytomności umysłu, uderzył na
zaskoczonych opryszków, zmuszając ich do wysadzenia pasażerów na ląd. Życie
Kartezjusza uległo brutalnej przemianie, kiedy w roku 1649 został zaproszony
do Sztokholmu przez królową Krystynę, by ją kształcić w geometrii. Królowa
była niestety osobą tak zajętą, że dla swego nauczyciela miała czas
jedynie o piątej rano. Wstawanie o tak wczesnej godzinie i wędrowanie w mroźne
i ciemne noce do królewskiego pałacu stanowiło szok dla organizmu filozofa,
który szybko przeziębił się i po krótkiej chorobie zmarł 1 lutego 1650
roku.
Blaise
Pascal
Francuski filozof, matematyk, fizyk i publicysta, uważany powszechnie za następcę
Kartezjusza (R. Descartes). Rozbudował zasady logiki i metodologii. Za wzór
wiedzy uważał geometrię, sądził jednak, że nie pozwala ona poznać nieskończoności
i nie pomaga w rozwiązywaniu zagadnień etycznych i religijnych. Zasady
geometrii ułatwiają poznanie faktów, ale nie przynoszą ich zrozumienia. Bez
zrozumienia trudno mówić o poznaniu. Pascal skonstruował arytmometr (1642),
sformułował prawa podzielności liczb całkowitych oparte na sumowaniu cyfr,
opracował metodę wyznaczania współczynników dwumianu dowolnego stopnia (trójkat
Pascala), wprowadził metodę indukcji matematycznej, zajmował
się przekrojami stożkowych (traktat na ten temat 1639), kombinatoryką i
podstawami rachunku prawdopodobienstwa, był prekursorem całkowych metod
obliczania pól, objętosci itp., badał zjawiska hydrostatyczne, w 1653 sformułował
jedno z podstawowych praw hydrostatyki (Pascala
prawo).
Błażej Pascal jest również autorem pierwszego pomysłu maszyny,która przez
odpowiednią ilość obrotów korby notuje liczby, sumuje, odejmuje, mnoży i
dzieli. Zamiar skonstruowania takiego instrumentu powzioł jako chlopiec
pietnastoletni i pracował nad nim wytrwale długich lat dziesięć. Zbudował
kolejno więcej niż pięćdziesiąt różnych modeli, w których zawarł tyle
rozmaitych pomysłów mechanicznych, iż następcy czerpali z tego dorobku
poniechanych idei jak ze skarbca. Wszystkie te próby nie zadawalały genialnego
młodzieńca. Wreszcie w roku 1646 osiągnął taki stopień udoskonalenia, że
uznał instrument swój za godny publicznego pokazu i dalszego reprodukowania.
Cztery egzemplarze zachowały się do chwili obecnej. Była to maszyna
przystosowana specjalnie do zliczania podatków, których poborca na miasto
Rouen był ojciec Błażeja.
Evariste Galois
(1811 - 1832)
"Około roku 1830 na firmamencie matematyki zabłysła niesłychanej jasności
gwiazda: Evariste Galois" - tak określił niemiecki matematyk Feliks Klein
pojawienie się prawdziwego geniusza matematycznego, który pomimo młodego
wieku uzyskał wyniki gwarantujące mu miejsce wśród czołowych twórców współczesnej
algebry i przyprawiające o palpitację serca studentów matematyki, którzy nie
dość, że muszą się tego nauczyć, to jeszcze wypadałoby to zrozumieć.
Galois urodził się w 1811 roku w Bourg-la-Reine koło Paryża. Jego ojciec był
nauczycielem szkoły podstawowej. W roku 1823 Evariste opuścił dom rodzinny,
by rozpocząć naukę w klasie czwartej Liceum Ludwika Wielkiego. Mając 15 lat
przypadkowo zainteresował się nieobowiązkową w klasie retoryki matematyką i
już w kilka tygodni po przeczytaniu geometrii Legendre'a zaczął formułować
własne poglądy. Galois debiutował naukowo na łamach czasopisma
matematycznego jako uczeń, w znacznie zaś obszerniejszej pracy sformułował
wyniki swoich badań i przesłał je Akademii Nauk. Niestety, dla matematyków,
na szczęście dla studentów, rękopis ten, zawierający bezspornie
najgenialniejsze idee stulecia, zaginął.
Ciekawostką z jego krótkiego życia jest to, że dwukrotnie nie zdał egzaminu
wstępnego z matematyki do École Polytechnique.
W odpowiedziach na zbyt łatwe pytania ograniczał się tylko do zwięzłych,
logicznych, tak zrozumiałych dla niego stwierdzeń, że odmawiał szerszego
objaśnienia. W 1830 roku rozpoczął studia w l'École Normale, lecz już po upływie
roku został wydalony za zdemaskowanie w prasie dwulicowej roli dyrektora szkoły
w czasie przewrotu lipcowego.
Po wstąpieniu na tron Ludwika Filipa Galois bierze aktywny udział w walce
politycznej, należąc do lewicowego republikańskiego stronnictwa
"Przyjaciół Ludu". Za publiczne wystąpienie przeciwko reżimowi królewskiemu
dwukrotnie trafia do więzienia. Tam otrzymuje pismo z Akademii Nauk, odpowiedź
na powtórnie wysłany rękopis. Wybitny matematyk Poisson, który referował tę
pracę, opatrzył ją następującą uwagą: "... nie jesteśmy nawet w
stanie uchwycić myśli przewodniej autora". Prawie bezpośrednio po
odzyskaniu wolności Galois zginął w pojedynku, sprowokowany przez
politycznych przeciwników.
Pracował on głównie nad rozwiązywalnością równań algebraicznych i wykazał,
że równanie algebraiczne stopnia wyższego niż czwarty nie daje się rozwiązać
w ogólnym przypadku za pomocą skończonej liczby działań wymiernych
(dodawania, odejmowania, mnożenia, dzielenia) i pierwiastkowania. Wybitnym osiągnięciem
było znalezienie warunku koniecznego i dostatecznego, który spełniają równania
danego stopnia rozwiązywalne przez pierwiastkowanie. Aby dojść do tego
rezultatu, Galois stworzył zupełnie nową teorię (zwaną obecnie teorią
Galois) wprowadzając do niej szereg fundamentalnych pojęć, jak np. ciała
algebraicznego i grupy. Teoria grup zdecydowanie wpłynęła na rozwój nie
tylko algebry, ale i całej dziewiętnastowiecznej matematyki, a idee i metody
teorii grup znajdują wciąż nowe i ważne zastosowania (np. współczesna
mechanika kwantowa i krystalografia). Pracował również w dziedzinie funkcji
zespolonej, w szczególności funkcji eliptycznych.
Swą teorię równań algebraicznych wyłożył w napisanym tuż przed śmiercią
liście do swego przyjaciela matematyka A. Chevalier, w którym prosił o
przedstawienie swoich wyników Gaussowi lub Jacobiemu w celu wydania przez nich
opinii "nie o ich prawdziwości, lecz o ich ważności". Prace Galois
zostały opublikowane w 14 lat po jego śmierci. Zginął nie mając jeszcze 21
lat, stworzył własną teorię, której mu współcześni nie mogli uchwycić,
aż strach pomyśleć ile jeszcze mógł namieszać w matematyce gdyby dożył
np. pięćdziesiątki.
Stefan
Banach
Praca akademicka Banacha datuje się od roku 1920. Objął wtedy stanowisko
asystenta na Politechnice Lwowskiej u profesora matematyki Antoniego Lomnickiego.
Od tej pory rozpoczyna się jego świetna kariera naukowa. W tym samym 1920 roku
przedstawia na Uniwersytecie Lwowskim prace pt. "Sur les operations dans
les ensembles abstraits et leur application aux equations integrales"
("O operacjach na zbiorach abstrakcyjnych i ich zastosowaniach do równań
całkowych"). Miała ona pierwszorzędne znaczenie dla analizy
funkcjonalnej. W niedługim czasie po prezentacji nadano mu stopień doktora,
mimo że nie miał ukończonych studiów wyższych. W roku 1922 habilituje się
i prawie bezpośrednio (1924) zostaje mianowany profesorem nadzwyczajnym. Ten
samouk wszedł do historii matematyki jako główny współtwórca analizy
funkcjonalnej, zwanej także teorią operacji (zajmował się równiez i innymi
działami matematyki). Podstawowe pojęcie tej dyscypliny matematycznej stanowi
"przestrzeń Banacha", a do podstawowych opracowań w tej dziedzinie
należy główne dzieło Banacha - "Operacje liniowe", wydane najpierw
w języku polskim (w 1931 roku), następnie w wielu tłumaczeniach, m.in. we
francuskim, ukraińskim. Jest jednym z najwybitniejszych matematyków polskich,
od 1924 profesor matematyki na Uniwersytecie Lwowskim, członek Polskiej
Akademii Umiejętności i AN Ukraińskiej SSR, jeden z tworców tzw. lwowskiej
szkoły matematycznej, która wraz ze szkolą warszawską wydźwignęła
matematykę polską na jedno z czołowych miejsc na świecie. Zajmował się
teorią liczb rzeczywistych, topologia oraz analiza funkcjonalna. Był jednym z
inicjatorów wydawnictw Studia Mathematica i Monografii Matematycznych.
Euler
Leonard
Matematyk, fizyk i filozof szwajcarski,jeden z największych współczesnych
sobie badaczy w dziedzinie nauk ścisłych, jeden z twórców nowoczesnej
matematyki. Pierwszym nauczycielem Eulera był jego ojciec pastor Paul. W
1720-23 odbył studia matematyczne na uniwersytecie w Bazylei pod kierunkiem
Johanna Bernoulliego. Po 1723 studiował też za namową ojca, teologię, grekę
i język hebrajski oraz medycynę, szybko powrócił do dawnych zainteresowań
matematycznych. W 1727 wyjechał na zaproszenie Katarzyny I do Petersburga,
gdzie 1730 został profesorem fizyki na tamtejszym uniwersytecie, a 1733
powierzono mu katedrę matematyki po Johanie Bernoullim. Zaproszony przez
Fryderyka II był 1741-66 prof. Prus. AN w Berlinie (1759 faktycznie kierował
akademią), będąc w stałym kontakcie z AN w Petersburgu. W 1766 powrócił do
Petersburga, gdzie pozostał do końca życia. Był członkiem wielu akademii
nauk i towarzystw naukowych (m.in. AN w Petersburgu, Berlinie, Paryżu i Royal
Society). Autor ponad 500 prac z dziedziny matematyki. Prawie drugie tyle prac
poświęcił zastosowaniom matematyki w fizyce, mechanice (Eulera równanie
ruchu obrotowego), teorii sprężystości, balistyce, marynistyce, a nawet
muzyce. Pozostał niezwykle aktywny naukowo do końca życia, pomimo zupełnej
ślepoty, jaka dotknęła go 17 lat przed śmiercią. Po wydaniu Analizy Eulera
w połowie XVIII wieku w powszechne użycie weszło oznaczenie stosunku okręgu
koła do jego średnicy litera pi. Samo jednak zagadnienie, choć bez
symbolicznego oznaczenia, istniało ponad 4000 .
Pierre
Fermat
Matematyk i prawnik francuski (radca parlamentu w Tuluzie). Autor prac z
dziedziny rachunku prawdopodobienstwa (prace podstawowe), teorii liczb (m.in.
wielkie i male twierdzenia Fermata), analizy matematycznej (metody znajdywania
ekstremum funkcji) i geometrii analitycznej (równania krzywych stożkowych). W
dziedzinie optyki sformulowal zasade Fermata.
Piotr Femat "od niechcenia" zajmował się zagadnieniami
matematycznymi. Genialne nieraz rozwiązania zagadnień matematycznych umieszczał
na ... marginesach czytanych przez siebie książek. Częstokroć notował tylko
wyniki owych rozwiązań w postaci twierdzeń - bez żadnych dowodów i dowody
te późniejsi znakomici matematycy musieli dopiero odszukiwać, zawsze
przekonując się o słuszności twierdzeń kolegi - poety. Fermat czytał sobie
kiedyś, zapewne "dla zabicia czasu", dzieło słynnego matematyka
greckiego Diofantosa i przy ustępie traktującym o rozłożeniu kwadratu liczby
całkowitej na sumę dwu kwadratów (to znaczy: z2
= x2
+ y2)
skreślił swym zwyczajem na marginesie notatkę tej treści:
"... Tymczasem zupełnie niemożliwe jest rozłożenie sześcianu na sumę
dwóch sześcianów ani potęgi czwartego stopnia na sumę dwóch potęg
czwartych stopni, ani w ogóle jakiejkolwiek potęgi wyższego stopnia na sumę
dwóch liczb w tejże potędze. Znalazłem istotnie zadziwiający dowód tego
twierdzenia, ale brak tu miejsca, aby go umieścić".
Carl
Gauss
Carl Friedrich Gauss, któremu nadano wzniosły przydomek "książe
matematyków", urodził się w 1777 roku w bardzo biednej rodzinie w
Brunszwiku (Braunschweig). Geniusz matematyczny Carla dał o sobie znać bardzo
wcześnie. Jako malec sam nauczył się czytać, wypytując starszych o wymowę
liter alfabetu, a także opanował samodzielnie proste rachunki. Często później
wspominał, że nauczył się rachowac, zanim jeszcze zaczął mówić.
Nauczyciel matematyki w szkole, do której poszedł Gauss lubił mieć sporo
spokoju na lekcjach, toteż dawał dzieciom do wykonania mozolne rachunki. Kiedy
Gauss znalazł się w klasie arytmetyki, na jednej z pierwszych lekcji
nauczyciel polecił dzieciom zsumować wszystkie liczby od 1 do 40. Ledwie skończył
dyktować zadanie, mały Gauss położył na katedrze swoją tabliczke z rozwiązaniem.
Inne dzieci męczyły się bardzo długo i wszystkie pomyliły sie w rachunkach.
Tymczasem młody Carl spostrzegł od razu, że w tym szeregu liczb suma liczb
pierwszej i ostatniej, drugiej i przedostatniej itd. wynosi zawsze 41, toteż
mnożąc 41 przez liczbe par, 20, otrzymał prawidłowy wynik 820. Genialnym
malcem zainteresował się władca Brunszwiku, książe Carl Wilhelm Ferdinand,
który postanowił finansować dalszą naukę chłopca. Mimo oporów ojca Gauss
uczył się najpierw dwa lata w półwyższej szkole Collegium Carolinum w
Brunszwiku, gdzie, korzystając z dobrze zaopatrzonej biblioteki, samodzielnie
zdołał opanować dzieła Eulera, Lagrange 'a i przede wszystkim arcytrudne
Principia Newtona. Jak się potem okazało, wśród różnych swoich osiągnięć
opracował w tym czasie metodę najmniejszych kwadratów. W wieku 18 lat wstąpił
na uniwersytet w Getyndze, po trzech latach opuscił uczelnię, nie uzyskując
żadnego dyplomu. Na życzenie swego dobroczyńcy księcia napisał jednak
rozprawę doktorską i przedstawił ją uniwersytetowi w Helmstedt, który w
1799 roku nadał mu tytuł doktora in absentia, bez zwyczajowego egzaminu
ustnego. Wielka sława Gaussa zaczęła się w 1801 roku. W pierwszym dniu
nowego stulecia, 1 stycznia 1801 roku, Giuseppe Piazzi odkrył nowe ciało
niebieskie, planetoide Ceres. Zanim zdołano zebrać dostatecznie dużo danych
obserwacyjnych o jej położeniu na niebie, planetoida zniknęła w blasku Słońca.
Ówczesne metody nie pozwalały obliczyć elementów orbity z tak nielicznych
obserwacji. Gauss podał wynik uzyskany swoją oryginalną metodą i planetoida
została na niebie odszukana w przewidzianym miejscu. W tymże roku ukazało się
pierwsze wielkie dzieło Gaussa Disquisitiones Arithmeticae poświęcone teorii
liczb. W 1807 roku został dyrektorem obserwatorium astronomicznego w Getyndze,
gdzie pozostał do śmierci w 1855 roku. Poza matematyką pracował tam nad
elektrycznością i magnetyzmem i z Wilhelmem Weberem uruchomił pierwszy
telegraf.
Carl Friedrich Gauss zajmował się fizyka teoretyczną, geodezją i astronomią
sferyczną, Pierwsze jego prace dotyczyły teorii liczb i algebry, następne
dzieła dotyczyły teorii rachunku różniczkowego i całkowego, teorii szeregów,
metod pomiarów geodezyjnych, statystyki matematycznej, geometrii sferycznej
oraz geometrii nieeuklidesowych (nie publikowane za życia).