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切比雪夫和切比雪夫多项式的故事

2016-05-30蒋迅王淑红

科学 2016年4期
关键词:理论数学设计

蒋迅 王淑红

切比雪夫是俄国现代数学的开创者之一,他是优秀的纯粹数学家,也是名副其实的应用数学家。他创建的彼得堡学派具有鲜明的理论联系实际的特色。著名的切比雪夫多项式就是从连杆设计中升华出来的理论精华。

19世纪前,俄国数学在欧洲一直处于落后地位,切比雪夫(Pafnuty Chebyshev,1821—1894)的出现从根本上改变了这种格局。作为一流的数学家和力学家,切比雪夫在多个领域都有所建树,比如在数论方面推进了素数分布问题的研究,在概率论方面用初等方法证明了大数定律,在函数逼近论中建立了切比雪夫多项式,在积分方面证明了微分二项式可积性条件定理等。他注重培养学生,团结有共同志趣的人士,创建了俄国最早的数学学派——彼得堡学派。

一个富末代的童年

切比雪夫出生于俄国卡卢加省博罗夫斯克的奥卡多沃。他的家庭是名副其实的贵族家庭,祖辈有很多人立过战功。父亲列夫·切比雪夫(Lev Pavlovich Chebyshev)是沙皇时代的一名军官。列夫和妻子一共育有9个孩子,切比雪夫排行第二。切比雪夫身体残疾,从小就要借助一根拐棍行走,无法与其他的孩子一样自由自在地玩耍,大多时候自得其乐,偶尔会用小刀子制作心爱的玩具。不过,这种身体的局限反而给了他心灵上更大的自由,他可以在独处中多一些畅想,对他以后走上独立的研究道路不无益处。

19世纪初的俄国还不太强大,当时的俄国人对欧洲其他国家既害怕又羡慕。一些无知的人主张闭关锁国来抵御地域和文化侵略,而另一些受过良好教育的人了解欧洲的文化、文学和科学,主张俄国应该更加开放和西化。……

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