莱昂哈德·欧拉 莱昂哈德·欧拉( 二 )


莱昂哈德·欧拉 莱昂哈德·欧拉

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複平面上的Gamma 函式欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的着作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文.到今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函式,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,複变函数的欧拉公式等等,数也数不清.他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作,当时数学家们称他为"分析学的化身".
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欧拉的贡献之一——弹道学欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,据统计他那不倦的一生,共写下了886本书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%,彼得堡科学院为了整理他的着作,足足忙碌了四十七年.欧拉曾任彼得堡科学院教授,是柏林科学院的创始人之一 。他是刚体力学和流体力学的奠基者,弹性系统稳定性理论的开创人 。他认为质点动力学微分方程可以套用于液体(1750) 。他曾用两种方法来描述流体的运动,即分别根据空间固定点(1755)和根据确定的流体质点(1759)描述流体速度场 。前者称为欧拉法,后者称为拉格朗日法 。欧拉奠定了理想流体的理论基础,给出了反映质量守恆的连续方程(1752)和反映动量变化规律的流体动力学方程(1755) 。欧拉在固体力学方面的着述也很多,诸如弹性压桿失稳后的形状,上端悬挂重链的振动问题,等等 。欧拉的专着和论文多达800多种 。
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欧拉的贡献之一——空气动力学小行星欧拉2002就是为了纪念欧拉而命名的 。早年欧拉出生于瑞士巴塞尔的一个牧师家庭,父亲保罗·欧拉(Paul Euler)是基督教加尔文宗的牧师,保罗·欧拉早年在巴塞尔大学学习神学,后娶了一位牧师的女儿玛格丽特·布鲁克(Marguerite Brucker),也就是欧拉的母亲 。欧拉是他们6个孩子中的长子 。在欧拉出生后不久,他们全家就从巴塞尔搬迁至郊外的里恩,在那里欧拉度过了他童年的大部分时光 。
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莱昂哈德·欧拉欧拉最早是从他的父亲那里接触到一些数学,后来欧拉搬回巴塞尔和他的外祖母住在一起,并在那里开始了他的正式学业,在中学时期,由于欧拉所在的学校并不教授数学,他便私下里从一位大学生那里学习 。欧拉13岁时进入了巴塞尔大学,主修哲学和法律,但在每周星期六下午便跟当时欧洲最优秀的数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli)学习数学。欧拉于1723年取得了他的哲学硕士学位,学位论文的内容是笛卡尔哲学和牛顿哲学的比较研究 。之后,欧拉遵从了他父亲的意愿进入了神学系,学习神学,希腊语和希伯来语(欧拉的父亲希望欧拉成为一名牧师),但最终约翰·伯努利说服欧拉的父亲允许欧拉学习数学,并使他相信欧拉注定能成为一位伟大的数学家 。1726年,欧拉完成了他的博士学位论文De Sono,内容是研究声音的传播 。1727年,欧拉参加了法国科学院主办的有奖徵文竞赛,当年的问题是找出船上的桅桿的最优放置方法 。结果他得了二等奖,一等奖为被誉为“舰船建造学之父”的皮埃尔·布格(Pierre Bouguer)所获得,不过欧拉随后在他一生中一共12次赢得该奖项一等奖 。在圣彼得堡这一时期,约翰·伯努利的两个儿子——丹尼尔·伯努利和尼古拉·伯努利(Nicolas Bernoulli)——在位于俄国圣彼得堡的俄国皇家科学院工作,在尼古拉因阑尾炎于1726年7月去世后(此时距他来到俄国仅一年),丹尼尔便接替了他在数学/物理学所的职位,同时推荐欧拉来接替他自己在生理学所空出的职位 。欧拉于1726年11月欣然接受了邀请,但并没有立即动身前往圣彼得堡,而是先申请巴塞尔大学的物理学教授,不过没有成功 。