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  • 1 # lanfengz2

    世界著名的大數學家尤拉與伯努利家族關係很好。伯努利家族在世界家族史上創了一項紀錄:數學世家。

    在數學與物理數學領域中,伯努利隨處可見,比如說伯努利數列、伯努利—萊布尼茨詭論、伯努利方程。

    數學史上,有一個歷經2000多年才被解決的難題,此題形式簡單:求自然數1,2,3,一直到幾的任意次方(自然數次方)之和。寫成公式就是求Sk1k+2k+3k+……+nk,K為自然數。

    當K=1時,公元前6世紀的畢達哥拉斯學派求出了答案,即S1=1+2+3+……+n,可得S1=1/2(n+1)。後來,公元前200多年的阿基米德求出S2=2/6(n+1)(2n+1)。公元1世紀的尼扣馬克求出了S3,但S4直到1000年後才由公元11世紀時的阿拉伯數學家解出。

    對於任意自然數K,徹底解決了這個問題的是17世紀的雅格布?伯努利。

    雅格布?伯努利1655年出生,是伯努利家族的後裔。這個家族近一半人天資聰明,他們幾乎都是傑出的學者、教授、政治家和藝術家等等。這個家族在發展微積分理論上,起著突出的作用。他們為近代數學的發展做出了家族貢獻。

    伯努利家族祖居荷蘭,他們信奉新教。因此受到天主教會的迫害。1583年,為了逃避天主教徒的大屠殺和殘酷迫害,伯努利家族遷居到瑞士,在著名的巴塞爾城住下來。剛搬到巴塞爾,便與當地一位富商聯上姻親,始祖尼古拉?伯努利與富商的女兒結了婚,後來便成了統治整個巴塞爾緘商人貴族集團的重要成員之一。

    雅格布?伯努利是遷至巴塞爾的家族第二代人。他的兩個弟弟是尼古拉第一和約翰第一。他們三人在微積分上貢獻非凡,享有盛譽。

    17世紀末,雅格布?伯努利發展了萊布尼茨的微積分學,創立了變分法,提出並解決了部分等周問題和切線問題。

    據不完全統計,伯努利家族祖孫四、五代12人中,至少有10名數學家。

    雅格布?伯努利還提出中等數學中有名的題目,若一個等差數列前兩項為正月,互不相同,而這兩項與一個等比數列的前兩項相同,則這個等差數列所有以後各項都小於相應的等比數列的各項。

    雅格布?伯努利又叫雅格布第一。他自幼聰明勤奮,自學了笛卡爾的著作,後來結識了萊布尼茨、惠更斯等著名數學家。

    伯努利家族的數學家從雅格布開始,大都擔任巴塞爾大學的數學教授。

    1686年,雅格布成為伯努利家族第一位巴塞爾大學教授。他詳細徹底地研究了懸鏈線問題。

    雅格布?伯努利證明,給定長度的繩子,如果兩頭懸掛它,懸鏈線的重心最低。現在的懸橋和高壓輸電線應用原理由此而來。

    雅格布第一的墓誌銘上鐫刻著一反一正兩條對數螺線,這是他晚年的發現。對數螺線無論是放大還是縮小,只要它的位置有所改變,其形狀不會改變。所以碑文上被刻上了“儘管改變,我仍將要實現”的字樣。

    雅格布?伯努利的弟弟尼古拉和約翰都是數學家。尼古拉後來在聖彼得堡從事數學研究。他去世時,葉卡傑琳娜女皇為他舉行了國葬。約翰於1705年接任兄長的巴塞爾大學數學教授的職務。尤拉就是受約翰的指導和教育而成長起來的。

    約翰是微積分學上有著重要地位的數學家。牛頓晚年解答的那道著名的題就出自約翰之手。有關“最速降線”的解答,約翰、雅格布、萊布尼茨、洛比塔、牛頓等人做出了努力,成為早期變分學的研究者。

    伯努利家族的幾位數學家均是先開始學習醫學或法學、哲學,都取得最高的學位,而後轉向自己興趣愛好之所在數學,他們家族是一個典型的自然科學學者型家族。

    約翰的兒子是丹尼爾,他出生在荷蘭的格羅寧根。

    1695年,萊布尼茨指出,力要區分“死力”和“活力”,“死力”是指靜力學的力,“活力”是指動力學的力。萊布尼茨的觀點有很大影響,丹尼爾?伯努利於1738年出版了《流體動力學》。書中將微積分的方法運用於流傳動力學和氣體動力學的研究之中,建立了一個理論性的體系,就是伯努利方程,也稱伯努利原理。

    丹尼爾是數學物理方法的開拓者和奠基人。

    丹尼爾的弟弟約翰第二及幾位堂兄弟,也是數學家。

    伯努利家族是瑞典乃至歐洲的一個著名望族。後來,他們在彼得堡科學院工作過,也推薦了尤拉。

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