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当学术沾染名利,约翰伯努利对儿子的嫉恨,影响数学界几十年发展

作者:互联网

来源:胖福的小木屋

1747 年的最后一天,在巴塞尔大学教授生理学的丹尼尔还还没有来得及感受新年的气息,就接到了家里的噩耗,自己的父亲约翰·伯努利病重,丹尼尔马不停蹄的赶回家中,谁知道在病榻上的父亲却依然不肯见自己,将他拒之门外,丹尼尔没有想到,13 年前的事情会让父亲嫉恨自己到死,这让丹尼尔十分难过,丹尼尔不断哀求,希望得到了父亲的原谅,可顽固的约翰却依然没有选择和自己的儿子和解。1748 年的第一天,约翰与世长辞。

约翰伯努利

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时间倒回 32 年,1716 年,16岁的丹尼尔正在与自己的父亲进行持久的拉锯战,他怎么也想不明白,父亲是数学界德高望重的泰斗,自己的大伯雅各布也是赫赫有名的大数学家,自己的哥哥也修习数学,为什么父亲却并不愿意自己从事数学这条道路。

另外一边,约翰也在为自己这个儿子头疼,他在自己的儿子身上感受到了强大的数学天赋,这让他由欣喜又恐慌,约翰担心自己的儿子将来会超越他,原以为让儿子丹尼尔去修习哲学和逻辑学,就可以断了他学习数学的念头,谁知道,最终还是没有浇熄他对于数学的欲望。

在权衡再三下,约翰允许丹尼尔从事医学,丹尼尔想了一下,觉得自己可能再怎么样也无法说服自己顽固的父亲,便选择了答应,丹尼尔一边修习着医学,一边私底下瞒着父亲进行数学的研究。

1724 年,来到意大利威尼斯游学的丹尼尔遇见了自己的好朋友哥德巴赫,丹尼尔和自己的朋友讲述了这几年来自己的数学研究,哥德巴赫一听,就对丹尼尔说,要不然你把这些成果都整理一下,出一本书吧。

丹尼尔一听,觉得这是一个很好的意见,在哥德巴赫的协助下,丹尼尔很快完成了自己人生中的第一本数学研究专著《数学练习》,丹尼尔没有想到,自己写的这本研究专著居然得到这么多人的认可,这让他非常开心。

这个时候,他收到了一件非常不错的礼物——俄国圣彼得堡科学院邀请丹尼尔就职的请帖,丹尼尔思考了一下,觉得去俄国进行教学和研究也不并没有什么不好的,不过又觉得一个人太过于孤单,就拉上自己的哥哥尼古拉第二一起,1725 年丹尼尔和哥哥正式踏上了去圣彼得堡科学院的路程。

在圣彼得堡科学院工作的丹尼尔一次闲的无聊,玩起了纸张,他往两张纸中间吹气,结果发现纸不但不会向外飘去,反而会被一种力挤压在了一起。

这让丹尼尔觉得特别有趣,他就想搞懂这究竟是为啥,在想了好一会之后,丹尼尔终于得出了结论:

因为两张纸中间的空气被我们吹得流动的速度快,压力就小,而两张纸外面的空气没有流动,压力就大,所以外面力量大的空气就把两张纸“压”在了一起。

丹尼尔发现这个原理也适用于水流,于是他就提出:“在水流或气流里,如果速度小,压强就大;如果速度大,压强就小”。

没有被数学虐哭过的人,不足以谈人生!

这个小小的发现也让丹尼尔的名气变得更大了,然而丹尼尔并没有很开心,在这一年,自己的哥哥因为阑尾炎去世了,丹尼尔非常难过。

他想到了自己的好朋友欧拉,便想邀请自己的好朋友也是自己父亲的学生欧拉也来俄国圣彼得堡科学院工作,在过了一年之后,丹尼尔原以为欧拉不会过来了,谁知道这个时候,欧拉却来到了圣彼得堡科学院。

欧拉的到来让丹尼尔十分开心,他邀请欧拉作为自己的助手,和欧拉工作的这段时间,丹尼尔觉得特别棒,无论自己有什么样的想法,欧拉都能够第一时间领会,甚至比自己做的更好,丹尼尔一时间也斗志昂扬,也和自己的好朋友默默较着劲,想看看谁做的更好。

伯努利一家对于微积分的研究都非常出色,丹尼尔的父亲约翰、大伯雅各布都是微积分方面的大家,丹尼尔也对微积分十分感兴趣,有一天,他苦思冥想,能不能把微积分和微分方程推广到物理上面呢?

既然牛顿都是用微积分来解决物理问题,那我师爷创造的微积分肯定也可以推广到物理上面。(用数学方法解决物理问题,和把数学推广到物理上有区别,丹尼尔的师爷是莱布尼茨)

说干就干,在一阵忙活之后,丹尼尔居然成功地把微积分和微分方程推广到了物理上面,丹尼尔没有想到,自己的行为促使自己成为了数学物理方法的奠基人。

在圣彼得堡科学院呆了 8 年之后,丹尼尔实在受不了了,俄国实在太冷了,丹尼尔实在吃不消了,回到了自己父亲工作的巴塞尔大学,做起了解剖学教授。

1734 年,这是一个丹尼尔一生都无法忘记的时刻,再继 1728 年因为地球引力问题获得巴黎科学院的奖金之后,丹尼尔又去参赛了,这次的题目是“行星轨道与太阳赤道不同交角的原因”,然而丹尼尔没有想到的是,自己的父亲也去参赛了。

结果父子两个人都双双中奖,得知消息的丹尼尔十分开心,以为父亲肯定会夸赞自己,他兴冲冲地跑回家,哪知道,跑回家的丹尼尔等来的却是父亲和自己断绝父子关系的消息。

丹尼尔没有想到,父亲居然认为这是自己设置的一个圈套,是想要和他平起平坐,这让他惊愕万分。

而对于名利十分在意的约翰绝对不允许自己的儿子能够超越自己,对于儿子的行为他十分愤怒,在这一刻,他的眼里早就没有了儿子,他的心里就只有一个想要将自己踩在脚下的对手。

丹尼尔没有想到自己的父亲会这样想,他想要和自己的父亲妥协,说清楚原委,然而约翰早已怒火攻心,听不进解释,这让丹尼尔十分委屈,他难过地说:“如果地球上没有数学家,真实的物理也许会更好。”

丹尼尔想要挽回自己的父亲,他可以回避父亲研究的领域,并且对于数学研究选择了放弃,专心致志从事流体力学的研究,他觉得比起父亲,这些东西都没有得到父亲的谅解重要。

丹尼尔伯努利

丹尼尔并没有意识到自己的选择对于数学界的影响有多大,在数学领域具有强大天赋的丹尼尔,对代数、微积分、级数理论、微分方程、概率论等方面都很有研究,然而此刻却因为父亲的嫉恨,他几乎不再从事纯数学研究,可以说影响了数学界几十年的发展。

丹尼尔以为自己的妥协会得到父亲的认可,谁知道父亲根本不买账,而接下来父亲的行为更加让丹尼尔心寒,1738 年,丹尼尔耗费巨大苦心的巨著《流体力学》发表,丹尼尔认为,这本书耗费了丹尼尔很多的心血。

然而在 1739 年,自己的父亲约翰也出了一本书叫《流体力学》,上面标注的出版时间是 1732 年,一时之间,科学界议论纷纷,都认为是丹尼尔抄袭了自己的父亲,这让丹尼尔很心寒,自己并没有对父亲做出任何不恭的行为,为什么父亲要这样对自己,还恶意中伤自己。

丹尼尔著作《流体力学》内页

然而科学界在经过仔细研究之后发现,约翰书中有相当多的部分是取自丹尼尔书的内容。大部分结果也并没有超出丹尼尔的书。约翰这样做估计是想让人们确凿地以为丹尼尔抄袭自己,然而约翰想尽量从牛顿的原理直接进行推演,以说明他的独立著作,却出现了漏洞,被揪住了尾巴。

一时之间,大家都明白了约翰的用心,“德高望重”的约翰成为了科学界不少人私下的笑料。

父亲的行为对丹尼尔的打击更大了,父亲明明不从事流体力学领域,为什么还要这样做,即使自己流体力学做的再出色,也不会对父亲的声誉造成什么影响呀。

然而丹尼尔不明白,自己的父亲早已被名利所污染,从当初嫉恨自己的哥哥,到如今嫉恨自己的儿子,约翰一生都在争斗,都在怕伯努利家族的人超越了自己,掩盖了自己的光辉。

约翰和雅各布的争斗也十分有名

丹尼尔只好不再管父亲的态度,他再次参加了法国科学院奖金的奖赏大赛,1740 年他再次获得大奖,一直到 1747 年,丹尼尔一共获得了 5 次大奖,这也让约翰在原谅自己儿子的可能性上变得越来越低。

这个时候,丹尼尔也成为了科学界一个绽放耀眼光芒的巨星,有一次丹尼尔在外出旅行中,丹尼碰见了一个非常风趣的年轻人,两个人就聊起了天,年轻人问丹尼尔叫什么,丹尼尔就如实相告,说自己是丹尼尔·伯努利。谁知道这个年轻人哈哈大笑,一脸嘲讽,说“你是丹尼尔的话,那我就是牛顿了”。

这句话并没有让丹尼尔生气,反而丹尼尔更加开心了,自己有一天居然可以和牛顿齐名,要知道,自己的师爷才勉勉强强比的上牛顿的光辉呀!年轻人的这段话也让丹尼尔记住了一辈子,这是他一生最好听的夸赞的话。

牛顿

从父亲关系崩盘的丹尼尔一直都靠与欧拉的通信得到了安慰,这位一生的挚友也是一生的对手让丹尼尔对于科研越发深入。丹尼尔向欧拉提供最重要的科学信息,欧拉运用杰出的分析才能和丰富的工作经验,给以最迅速的帮助。

当时丹尼尔在看演奏弦乐器的人用弓在弦上来回拉动时,发现弓所接触的只是弦的很小一段,似乎应该只引起这个小段的振动,实际上, 振动总是传播到整根弦,弦的各处都振动起来.丹尼尔就想能不能用数学方法研究这种弦振动传播现象。

 

开始,丹尼尔和欧拉对弦振动的研究已经导出了一阶、二阶或更高阶的微分方程,但是两个人对于弦振动可允许的解产生了争论,欧拉选择用偏微分方程来表示弦振动的波动方程。

丹尼尔不能理解自己的朋友的研究思路,丹尼尔认为简单振动(基音)和叠合振动(高次谐音)可以同时存在,他给自己的好朋友欧拉写信说:振动弦的许多模式(简单的和叠加的)能够同时存在.假定长度为a的弦,从单一的振动出发,它的全部振动可用一个级数形式表示 。

在和欧拉的争论之中,丹尼尔觉得自己十分享受这样的氛围,可以让自己忘却所有的烦恼,沉浸于学术的殿堂之中。他喜欢和所有的数学家写信探讨争吵,包括哥德巴赫、达朗贝尔、拉格朗日。

丹尼尔遗留的信件

然而 1748 年父亲去世之后,这也成为了丹尼尔化不了的一个心结,尽管未来丹尼尔成为了科学界最卓越的星辰之一,但是,他依然无法忘记父亲对自己的嫉恨。1782 年,丹尼尔躺在了病榻之上,回想起自己一生得过的殊荣,丹尼尔心中最渴望的,还是得到父亲的谅解。

(文章采用故事性写法,以丹尼尔为第三人称叙述,所有故事都是基于史实的延伸,并非虚构)

标签:约翰,振动,名利,自己,父亲,数学界,丹尼尔,欧拉,伯努利
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