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华罗庚一生都是在国难中挣扎。他常说他的一生中曾遭遇三大劫难。自先是在他童年时,家贫,失学,患重病,腿残废。第二次劫难是抗日战争期间,孤立闭塞,资料图书缺乏。第三次劫难是“文化大革命”,家被查抄,手槁散失,禁止他去图书馆,将他的助手与学生分配到外地等。在这等恶劣的环境下,要坚持工作,做出成就,需付出何等努力,需怎样坚强的毅力是可想而知的. 早在40年代,华罗庚已是世界数论界的领袖数学家之一。但他不满足,不停步,宁肯另起炉灶,离开数论,去研究他不熟悉的代数与复分析,这又需要何等的毅力寻勇气! 华罗庚善于用几句形象化的语言将深刻的道理说出来。这些语言简意深,富于哲理,令人难忘。早在 SO年代,他就提出“天才在于积累,聪明在于勤奋”。 华罗庚虽然聪明过人,但从不提及自己的天分,而把比聪明重要得多的“勤奋”与“积累”作为成功的钥匙,反复教育年青人,要他们学数学做到“拳不离手,曲不离口”,经常锻炼自己。50年代中期,针对当时数学研究所有些青年,做出一些成果后,产生自满情绪,或在同一水平上不断写论文的倾问,华罗庚及时提出:“要有速度,还要有加速度。”所谓“速度”就是要出成果,所谓‘加速度”就是成果的质量要不断提高。“文化大革命”刚结束的,一些人,特别是青年人受到不良社会风气的影响,某些部门,急于求成,频繁地要求报成绩、评奖金等不符合科学规律的做法,导致了学风败坏。表现在粗制滥造,争名夺利,任意吹嘘。 1978年他在中国数学会成都会议上语重心长地提出:“早发表,晚评价。”后来又进一步提出:“努力在我,评价在人。”这实际上提出了科学发展及评价科学工作的客观规律,即科学工作要经过历史检验才能逐步确定其真实价值,这是不依赖人的主观意志为转移的客 观规律。” 华罗庚从不隐讳自己的弱点,只要能求得学问, 他宁肯暴露弱点。在他古稀之年去英国访问时,他把成语“不要班门弄斧”改成“弄斧必到班门”来鼓励自己。实际上,前一句话是要人隐讳缺点,不要暴露。华罗庚每到一个大学,是讲别人专长的东西,从而得到帮助呢,还是对别人不专长的,把讲学变成形式主义走过场?华罗庚选择前者,也就是“弄等必到班门”。早在50年代,华罗庚在《数论导引》的序言里就把搞数学比作下棋,号召大家找高手下,即与大数学家较量。中国象棋有个规则,那就是“观棋不语真君子,落子无悔大丈夫”。1981年,在淮南煤矿的一次演讲中,华罗康指出:“观棋不语非君子,互相帮助;落子有悔大丈夫,改正缺点。”意思是当你见到别人搞的东西有毛病时,一定要说,另一方面,当你发现自己搞的东西有毛病时,一定要修正。这才是“君子”与“丈夫”。针对一些人遇到困难就退缩,缺乏坚持到底的精神,华罗庚在给金坛中学写的条幅中写道:“人说不到黄河心不死,我说到了黄河心更坚。” 人老了,精力要衰退,这是自然规律。华罗庚深知年龄是不饶人的。1979年在英国时,他指出:“村老易空,人老易松,科学之道,戒之以空,戒之以松,我愿一辈子从实以终。”这也可以说是他以最大的决心向自己的衰老作抗衡的“决心书”,以此鞭策他自己。在华罗索第二次心肌梗塞发病的,在医院中仍坚持工作,他指出:“我的哲学不是生命尽量延长,而是昼多做工作。”生病就该听医生的话,好好休息。但他这种顽强的精神还是可贵的。 总之,华罗庚的一切论述都贯穿一个总的精神,就是不断拼搏,不断奋进。 祖冲之(429-500)的祖父名叫祖昌,在宋朝做了一个管理朝廷建筑的长官。祖冲之长在这样的家庭里,从小就读了不少书,人家都称赞他是个博学的青年。他特别爱好研究数学,也喜欢研究天文历法,经常观测太阳和星球运行的情况,并且做了详细记录。 宋孝武帝听到他的名气,派他到一个专门研究学术的官署“华林学省”工作。他对做官并没有兴趣,但是在那里,可以更加专心研究数学、天文了。 我国历代都有研究天文的官,并且根据研究天文的结果来制定历法。到了宋朝的时候,历法已经有很大进步,但是祖冲之认为还不够精确。他根据他长期观察的结果,创制出一部新的历法,叫做“大明历”(“大明”是宋孝武帝的年号)。这种历法测定的每一回归年(也就是两年冬至点之间的时间)的天数,跟现代科学测定的相差只有五十秒;测定月亮环行一周的天数,跟现代科学测定的相差不到一秒,可见它的精确程度了。 公元462年,祖冲之请求宋孝武帝颁布新历,孝武帝召集大臣商议。那时候,有一个皇帝宠幸的大臣戴法兴出来反对,认为祖冲之擅自改变古历,是离经叛道的行为。 祖冲之当场用他研究的数据回驳了戴法兴。戴法兴依仗皇帝宠幸他,蛮横地说:“历法是古人制定的,后代的人不应该改动。”祖冲之一点也不害怕。他严肃地说:“你如果有事实根据,就只管拿出来辩论。不要拿空话吓唬人嘛。”宋孝武帝想帮助戴法兴,找了一些懂得历法的人跟祖冲之辩论,也一个个被祖冲之驳倒了。但是宋孝武帝还是不肯颁布新历。直到祖冲之死了十年之后,他创制的大明历才得到推行。 尽管当时社会十分动乱不安,但是祖冲之还是孜孜不倦地研究科学。他更大的成就是在数学方面。他曾经对古代数学著作《九章算术》作了注释,又编写一本《缀术》。他的最杰出贡献是求得相当精确的圆周率。经过长期的艰苦研究,他计算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上最早把圆周率数值推算到七位数字以上的科学家。 祖冲之在科学发明上是个多面手,他造过一种指南车,随便车子怎样转弯,车上的铜人总是指着南方;他又造过“千里船”,在新亭江(在今南京市西南)上试航过,一天可以航行一百多里。他还利用水力转动石磨,舂米碾谷子,叫做“水碓磨”。 祖冲之晚年的时候,掌握宋朝禁卫军的萧道成灭了宋朝。 在我国北宋时代,有一位博学多才、成就显著的科学家,他就是沈括(1031~1095)。 沈括,字存中,宋仁宗天圣九年(公元1031年)生于浙江钱塘(今浙江杭州市)一官僚家庭。他的父亲沈周(字望之)曾在泉州、开封、江宁做过地方官。母亲许氏,是一个有文化教养的妇女。 沈括自幼勤奋好读,在母亲的指导下,十四岁就读完了家中的藏书。后来他跟随父亲到过福建泉州、江苏润州(今镇江)、四川简州(今简阳)和京城开封等地,有机会接触社会,对当时人民的生活和生产情况有所了解,增长了不少见闻,也显示出了超人的才智。 沈括精通天文、数学、物理学、化学、生物学、地理学、农学和医学;他还是卓越的工程师、出色的军事家、外交家和政治家;同时,他博学善文,对方志律历、音乐、医药、卜算等无所不精。他晚年所著的《梦溪笔谈》详细记载了劳动人民在科学技术方面的卓越贡献和他自己的研究成果,反映了我国古代特别是北宋时期自然科学达到的辉煌成就。《梦溪笔谈》不仅是我国古代的学术宝库,而且在世界文化史上也有重要的地位。 日本数学家三上义夫曾经说:沈括这样的人在全世界数学史上找不到,只有中国出了这么一个。英国著名科学史专家李约瑟博士称沈括的《梦溪笔谈》是中国科学史上的坐标。 高斯是德国数学家、天文学家和物理学家,被誉为历史上伟大的数学家之一,和阿基米德、牛顿并列,同享盛名。 高斯1777年4月30日生于不伦瑞克的一个工匠家庭,1855年2月23日卒于格丁根。幼时家境贫困,但聪敏异常,受一贵族资助才进学校受教育。1795~1798年在格丁根大学学习1798年转入黑尔姆施泰特大学,翌年因证明代数基本定理获博士学位。从1807年起担任格丁根大学教授兼格丁根天文台台长直至逝世。 高斯的成就遍及数学的各个领域,在数论、非欧几何、微分几何、超几何级数、复变函数论以及椭圆函数论等方面均有开创性贡献。他十分注重数学的应用,并且在对天文学、大地测量学和磁学的研究中也偏重于用数学方法进行研究。 陈景润成了国际知名的大数学家,深受人们的敬重。但他并没有产生骄傲自满情绪,而是把功劳都归于祖国和人民。为了维护祖国的利益,他不惜牺牲个人的名利。 1977年的一天,陈景润收到一封国外来信,是国际数学家联合会主席写给他的,邀请他出席国际数学家大会。这次大会有3000人参加,参加的都是世界上著名的数学家。大会共指定了10位数学家作学术报告,陈景润就是其中之一。这对一位数学家而言,是极大的荣誉,对提高陈景润在国际上的知名度大有好处。 陈景润没有擅作主张,而是立即向研究所党支部作了汇报,请求党的指示。党支部把这一情况又上报到科学院。科学院的党组织对这个问题比较慎重,因为当时中国在国际数学家联合会的席位,一直被台湾占据着。 院领导回答道:“你是数学家,党组织尊重你个人的意见,你可以自己给他回信。” 陈景润经过慎重考虑,最后决定放弃这次难得的机会。他在答复国际数学家联合会主席的信中写到:“第一,我们国家历来是重视跟世界各国发展学术交流与友好关系的,我个人非常感谢国际数学家联合会主席的邀请。第二,世界上只有一个中国,唯一能代表中国广大人民利益的是中华人民共和国,台湾是中华人民共和国不可分割的一部分。因为目前台湾占据着国际数学家联合会我国的席位,所以我不能出席。第三,如果中国只有一个代表的话,我是可以考虑参加这次会议的。”为了维护祖国母亲的尊严,陈景润牺牲了个人的利益。 1979年,陈景润应美国普林斯顿高级研究所的邀请,去美国作短期的研究访问工作。普林斯顿研究所的条件非常好,陈景润为了充分利用这样好的条件,挤出一切可以节省的时间,拼命工作,连中午饭也不回住处去吃。有时候外出参加会议,旅馆里比较嘈杂,他便躲进卫生间里,继续进行研究工作。正因为他的刻苦努力,在美国短短的五个月里,除了开会、讲学之外,他完成了论文《算术级数中的最小素数》,一下子把最小素数从原来的80推进到16。这一研究成果,也是当时世界上最先进的。 在美国这样物质比较发达的国度,陈景润依旧保持着在国内时的节俭作风。他每个月从研究所可获得2000美金的报酬,可以说是比较丰厚的了。每天中午,他从不去研究所的餐厅就餐,那里比较讲究,他完全可以享受一下的,但他都是吃自己带去的干粮和水果。他是如此的节俭,以至于在美国生活五个月,除去房租、水电花去1800美元外,伙食费等仅花了700美元。等他回时, 共节余了7500美元。 这笔钱在当时不是个小数目,他完全可以像其他人一样,从国外买回些高档家电。但他把这笔钱全部上交给国家。他是怎么想的呢? 用他自己的话说:“我们的国家还不富裕,我不能只想着自己享乐。” 陈景润就是这样一个非常谦虚、正直的人,尽管他已功成名就,然而他没有骄傲自满,他说:“在科学的道路上我只是翻过了一个小山包,真正的高峰还没有有攀上去,还要继续努力。” 数学家的故事——苏步青 苏步青1902年9月出生在浙江省平阳县的一个山村里。虽然家境清贫,可他父母省吃俭用,拼死拼活也要供他上学。他在读初中时,对数学并不感兴趣,觉得数学太简单,一学就懂。可量,后来的一堂数学课影响了他一生的道路。 那是苏步青上初三时,他就读浙江省六十中来了一位刚从东京留学归来的教数学课的杨老师。第一堂课杨老师没有讲数学,而是讲故事。他说:“当今世界,弱肉强食,世界列强依仗船坚炮利,都想蚕食瓜分中国。中华亡国灭种的危险迫在眉睫,振兴科学,发展实业,救亡图存,在此一举。‘天下兴亡,匹夫有责’,在座的每一位同学都有责任。”他旁征博引,讲述了数学在现代科学技术发展中的巨大作用。这堂课的最后一句话是:“为了救亡图存,必须振兴科学。数学是科学的开路先锋,为了发展科学,必须学好数学。”苏步青一生不知听过多少堂课,但这一堂课使他终身难忘。 杨老师的课深深地打动了他,给他的思想注入了新的兴奋剂。读书,不仅为了摆脱个人困境,而是要拯救中国广大的苦难民众;读书,不仅是为了个人找出路,而是为中华民族求新生。当天晚上,苏步青辗转反侧,彻夜难眠。在杨老师的影响下,苏步青的兴趣从文学转向了数学,并从此立下了“读书不忘救国,救国不忘读书”的座右铭。一迷上数学,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,苏步青只知道读书、思考、解题、演算,4年中演算了上万道数学习题。现在温州一中(即当时省立十中)还珍藏着苏步青一本几何练习薄,用毛笔书写,工工整整。中学毕业时,苏步青门门功课都在90分以上。 17岁时,苏步青赴日留学,并以第一名的成绩考取东京高等工业学校,在那里他如饥似渴地学习着。为国争光的信念驱使苏步青较早地进入了数学的研究领域,在完成学业的同时,写了30多篇论文,在微分几何方面取得令人瞩目的成果,并于1931年获得理学博士学位。获得博士之前,苏步青已在日本帝国大学数学系当讲师,正当日本一个大学准备聘他去任待遇优厚的副教授时,苏步青却决定回国,回到抚育他成长的祖任教。回到浙大任教授的苏步青,生活十分艰苦。面对困境,苏步青的回答是“吃苦算得了什么,我甘心情愿,因为我选择了一条正确的道路,这是一条爱国的光明之路啊!” 这就是老一辈数学家那颗爱国的赤子之心 第一位女数学院士胡和生 胡和生于1928年出生在南京市一个艺术世家,祖父和父亲都是画家。她从小耳濡目染,聪明好学,画感、乐感很强,祖父和父亲特别喜欢她。读小学和中学时,她不偏科,文理兼优,这些对她后来从事数学事业帮助很大。 胡和生虽然爱好广泛,但她的理想不是成为一位画家,而是考上大学继续深造。抗战胜利以后,胡和生考进大学数学系,1950年毕业,又报考了浙江大学著名数学家、中国微分几何创始人苏步青教授的硕士研究生。1952年院系调整,苏教授与她转入了上海复旦大学。复旦是以苏步青为首的我国微分几何学派的策源地,人才济济,加之老一辈数学家的鼓励指导,同行的互勉竞争,托着这颗新星冉冉升起。 胡和生长期从事微分几何研究,在微分几何领域里取得了系统、深入、富有创造性的成就。例如,对超曲面的变形理论,常曲率空间的特征问题,她发展和改进了法国微分几何大师嘉当等人的工作。19 60-1965年,她研究有关齐次黎曼空间运动群方面的问题,给出了确定黎曼空间运动空隙性的一般有效方法,解决了六十年前意大利数学家福比尼所提出的问题。她把这个结果,整理在与自己的丈夫谷超豪合著的《齐性空间微分几何》一书中,受到同行称赞。她早期在我国最高学术刊物之一《数学学报》上发表了《共轭的仿射联络的扩充》(1953年)、《论射影平坦空间的一个特征》(1958年)、《关于黎曼空间的运动群与迷向群》(1964年)等重要论文。至今,她发表了七十多篇(部)论文、论著。她在射影微分几何、黎曼空间完全运动群、规范场等研究方面都有很好的建树,成为国际上有相当影响和知名度的女数学家。她的一些成果处于国际领先或国际先进水平。例如,在调和映照的研究中,她撰写的专著《孤立子理论与应用》,发展了“孤立子理论与几何理论”的成果,处于世界领先地位。 1982年,胡和生与合作者获国家自然科学三等奖;1984年起担任《数学学报》副主编,并担任中国数学会副理事长;1989年被聘为我国数学界的“陈省身数学奖”的评委;1992年当选为中国科学院数学物理学部委员(1994年改称院士),至今选出来的数学家院士,只有胡和生一人是女性。 
《冰雹猜想有规可循》冰雹猜想又名考拉兹猜想、角谷猜想、3x+1猜想等等。其描述为:任一正整数x如果是奇数就乘3加1,如果是偶数就除以2,,反复计算,最终都将会得到数字1。如:11,34,17,52,26,13,40,20,10,5,16,8,4,2,该问题一出现就风靡全球,无论是小学、中学还是高校师生都为之着迷。近百年来,数学家、物理学家、计算机科学家等都对此进行过研究;涉及的数学领域也很广,有数论、遍历理论、动态分析、数理逻辑与计算理论、随机过程与概率论和计算机科学等等。虽然取得了一定的成果,但始终没能被彻底解决。这个问题似乎是无解的,几乎无人能破解其中的秘密。世界著名华裔数学家陶哲轩在2019年曾发文证明约99%的初始值大于1千万亿的考拉兹数列,最终值小于200,但依旧没有改变现状。你或许会好奇的说找个反例不就行了,是的,全球计算机在没日没夜的找,可惜都没找到反例。对于这个极其简单又无聊又超有趣的问题,别说常人,数学家几乎都不敢专职研究并直呼:“不要试图去解决这些难题!”;“没有希望,绝对没有希望。”;“当今数学还没有解决此类难题的方法。”等等。那么冰雹猜想就真的如此没有规律吗?那倒也不是,因为无论它怎么变化,也不会背离白言规则(LiKe's rule):对于任一正整数,如果它是奇数则乘3加1;如果它是偶数则除以2,如此循环,最终都将转变到LiKe第二数列(2, 8, 26, 80, …, 3^n-1)中的数,3^n-1再变为更小的3^n-1并最终变为8回到1。如11必变到26(3^3-1),再变为更小的8(3^2-1),并回到1;另外27是个极其强悍的数字,按照规则77步才能到达巅峰值9232(27的342倍多),具有同样步数的2的幂为2的111次方,很惊人吧!其变化更是起伏不定,但按照白言规则却显而易见:27必会转变到3^n-1(242),定会降至3^2-1(8)并回到1。真是太神奇了。这个问题很有趣吧,还超简单,感兴趣的可以自己试试哦。
今天,在我们数学俱乐部里,老师给我们研究了一道有趣的题目,其实也是一道有些复杂的找规律题目,题目是这样的“有一列数:1,2,3,2,1,2,3,4,3,2,3,4,5,4,3,4,5,……。这列数字中前240个数字的和是多少?”我一拿到题目,心里猛然想到,这题目必须得按照规律来做!!! 想法一:开始我便先试着先3个一组来求和,6,5,10,9,12,15,14……。这样一看,这些数字各有特征,关键就是找不出合适的规律。于是,我又找4个一组来求和,8,10,12,16,20……。仔细一看,好像也没什么规律,我只好再试着找5个一组来求和,9,14,19,24……,这样一来就非常明显的看出它们是等数列,我非常高兴,再把240÷5=48(组),5个一组,(1、2、3、2、1),(2、3、4、3、2),(3、4、5、4、3),(4、5、6、5、4)……那么就可以求出末项的和,9+47×5=244,把首项加末项的和乘项数除以2,(9+244)×48÷2=6072。这样就完成了! 想法二:我又发现每组开头第一个数字恰好分别是1,2,3,4……48,那么另一种方法就产生了,(1+48)×48÷2×2+(2+49)×48÷2×2+(3+50)×48÷2×2=6072。这样想也合乎情理,也是一个理得清楚而且又实用的方法! 想法三:我又发现有N组时,他的和也是把(1+2+3+4+……+N)×5+4N=你要求那N组数的和,比如(1+2+3+4+……+48)×5+4×48=6072。这个规律也是要通过不断来细心观察与研究得来的,这个规律虽然有些抽象,但如果是自己弄明白了,那还要比其他两种方法更容易些。 我做的只是其中的三种解法,其实方法还有很多,但是要靠自己来找其中的规律,解其中的奥秘!大千世界,无奇不有,在我们数学王国里也有许多有趣的事情。比如,在我现在的第九册的练习册中,有一题思考题是这样说的:“一辆客车从东城开向西城,每小时行45千米,行了5小时后停下,这时刚好离东西两城的中点18千米,东西两城相距多少千米?王星与小英在解上面这道题时,计算的方法与结果都不一样。王星算出的千米数比小英算出的千米数少,但是许老师却说两人的结果都对。这是为什么呢?你想出来了没有?你也列式算一下他们两人的计算结果。”其实,这道题我们可以很快速地做出一种方法,就是:45×5=5(千米),5+18=5(千米),5×2=261(千米),但仔细推敲看一下,就觉得不对劲。其实,在这里我们忽略了一个非常重要的条件,就是“这时刚好离东西城的中点18千米”这个条件中所说的“离”字,没说是还没到中点,还是超过了中点。如果是没到中点离中点18千米的话,列式就是前面的那一种,如果是超过中点18千米的话,列式应该就是45×5=5(千米),5-18=5(千米),5×2=189(千米)。所以正确答案应该是:45×5=5(千米),5+18=5(千米),5×2=261(千米)和45×5=5(千米),5-18=5(千米),5×2=189(千米)。两个答案,也就是说王星的答案加上小英的答案才是全面的。 在日常学习中,往往有许多数学题目的答案是多个的,容易在练习或考试中被忽略,这就需要我们认真审题,唤醒生活经验,仔细推敲,全面正确理解题意。否则就容易忽略了另外的答案,犯以偏概全的错误。 关于“0” 0,可以说是人类最早接触的数了。我们祖先开始只认识没有和有,其中的没有便是0了,那么0是不是没有呢?记得小学里老师曾经说过“任何数减去它本身即等于0,0就表示没有数量。”这样说显然是不正确的。我们都知道,温度计上的0摄氏度表示水的冰点(即一个标准大气压下的冰水混合物的温度),其中的0便是水的固态和液态的区分点。而且在汉字里,0作为零表示的意思就更多了,如:1)零碎;小数目的。2)不够一定单位的数量……至此,我们知道了“没有数量是0,但0不仅仅表示没有数量,还表示固态和液态水的区分点等等。” “任何数除以0即为没有意义。”这是小学至中学老师仍在说的一句关于0的“定论”,当时的除法(小学时)就是将一份分成若干份,求每份有多少。一个整体无法分成0份,即“没有意义”。后来我才了解到a/0中的0可以表示以零为极限的变量(一个变量在变化过程中其绝对值永远小于任意小的已定正数),应等于无穷大(一个变量在变化过程中其绝对值永远大于任意大的已定正数)。从中得到关于0的又一个定理“以零为极限的变量,叫做无穷小”。 “105、203房间、2003年”中,虽都有0的出现,粗“看”差不多;彼此意思却不同。105、2003年中的0指数的空位,不可删去。203房间中的0是分隔“楼(2)”与“房门号(3)”的(即表示二楼八号房),可删去。0还表示…… 爱因斯坦曾说:“要探究一个人或者一切生物存在的意义和目的,宏观上看来,我始终认为是荒唐的。”我想研究一切“存在”的数字,不如先了解0这个“不存在”的数,不至于成为爱因斯坦说的“荒唐”的人。作为一个中学生,我的能力毕竟是有限的,对0的认识还不够透彻,今后望(包括行动)能在“知识的海洋”中发现“我的新大陆”