16岁帕斯卡就提出影射几何的重要定理

帕斯卡(Blaise Pascal 1623——1662)法国数学家、物理学家、哲学家和散文家。1623年6月19日生于克莱蒙费朗。他的父亲(E·Pascal,1588——1651)对数学颇有研究,曾在税务法庭任职,对帕斯卡的影响很大,以至使帕斯卡从小就对数学产生了浓厚的兴趣,并在16岁时就参加了巴黎数学家和物理学家小组(巴黎科学院的前身)。 

 帕斯卡是真正的天才,他在诸多领域内都有建树。后人在介绍他时,说他是数学家、物理学家、哲学家、流体动力学家和概率论的创始人。他甚至还是文学家,其文笔优美的散文在法国极负盛名。

     

帕斯卡在童年就对数学有浓厚的兴趣

帕斯卡在12岁的时候,偶然看到父亲在读几何书。他好奇的问几何学是什么?父亲为了不想让他知道太多,只是大约讲几何研究的是图形的性质,比如三角形、正方形和圆等等,用处就是教人画图时能作出正确美观的图。父亲很小心的把自己的数学书都收藏好,生怕让帕斯卡看到,过早的接触到他们。

谁知几何却引起了帕斯卡极大的兴趣,他根据父亲讲的一些几何简单知识,自己独立地研究起几何学研究来了。当他把自己的发现:“任何三角形的三个内角和是一百八十度”告诉父亲时,父亲是又惊又喜,竟然哭了起来。于是父亲把他藏起来的欧几里得的《几何原本》都搬出来给帕斯卡看。从这时帕斯卡才开始接触到数学书籍。

16岁就提出了射影几何的一个重要定理—— 帕斯卡定理

帕斯卡有很深的数学造诣。1631年他随家移居巴黎后,参加了巴黎数学家和物理学家小组活动。他在1639年到1640年这段时间写成了《圆锥曲线之几何》一书。他最突出的成就是,他在16岁的时候就发现了著名的“帕斯卡定理”,即“圆锥曲线内接六边形的三组对边的交点共线”,帕斯卡定理是射影几何的一个重要定理,他为射影几何学作出了重要贡献。年仅17岁的帕斯卡,在数学界崭露头角,受到了笛卡儿的高度赞赏。

19岁时帕斯卡发明了世界第一台机械式的计算机——加法器

帕斯卡对他的父亲有很深的感情,他每天都看着年迈的父亲费力地计算税率税款,很想帮助做点事,可又怕父亲不放心。他在1642年到1644年间帮助父亲做税务计算工作时,19岁的帕斯卡发明了一种能做加法和减法运算的计算器——加法器,这是人类有史以来第一台机械计算机,是世界上最早的计算器。在法国巴黎工艺学校、英国伦敦科学博物馆都可以看到帕斯卡计算机原型。

帕斯卡的计算机是一种有一系列齿轮组成的装置,外形像一个长方盒子,用儿童玩具那种钥匙旋紧发条后才能转动,只能够做加法和减法。然而,即使只做加法,也有个“逢十进一”的进位问题。聪明的帕斯卡采用了一种小爪子式的棘轮装置。当定位齿轮朝9转动时,棘爪便逐渐升高;一旦齿轮转到0,棘爪就“咔嚓”一声跌落下来,推动十位数的齿轮前进一档。

帕斯卡发明成功后,一连制作了50台这种被人称为“帕斯卡加法器”的计算机,至少现在还有5台保存着。据说在中国的故宫博物院,也保存着两台铜制的复制品,是当年外国人送给慈僖太后的礼品,“老佛爷”哪里懂得它的奥妙,只把它当成了西方的洋玩具,藏在深宫里面。

帕斯卡三角形

在代数研究中,帕斯卡深入研究了二项展开式的系数规律,发现了二项式展开式的系数规律,即著名的“帕斯卡三角形”。帕斯卡研究这个三角形的构造及其许多有趣的性质,并发表过多篇关于算术级数及二项式系数的论文,他还广泛应用算术三角形处理其他一些问题。在我国帕斯卡三角形被称为“贾宪三角”或“杨辉三角”,大约是在1050年左右发现的,早于帕斯卡三角形600年

帕斯卡对数学的最大贡献是创立概率论

为了解决概率论和组合分析方面的问题,他对连续不可分量、微分三角形、面积和重心等问题的深入研究,他与费马共同建立了概率论和组合论的基础,并得出了关于概率论问题的一系列解法。

他研究了摆线问题,得出了不同曲线面积和重心的一般求法。他计算了三角函数和正切的积分,最早引入了椭圆积分。对微积分学的建立起到了积极的作用。 

帕斯卡提出了压强定律,压强的国际制单位以帕斯卡的名字命名的

帕斯卡在物理学方面的研究中也是功绩卓著。其最重要的成果是于1653年首次提出了"帕斯卡定律"。定律指出:"加在密闭流体任一部分的压强,必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递。"现代的一切应用着的液压机械,都是帕斯卡定律的具体应用,尤其是近些年来,液压科学又以更崭新的面貌应用于现代科学技术之中。 

1649年到1651年,帕斯卡同他的合作者皮埃尔(Perier)详细测量同一地点的大气压变化情况,成为利用气压计进行天气预报的先驱。压强的国际制单位是以帕斯卡的名字命名的。1984年我国颁布的法定单位制,也采用帕斯卡(简称“帕”)作为压强的单位,并且有:1帕(Pa)=1牛顿(N)/米2(m2)。

可惜,长期从事艰苦的研究损害了他的健康,1662年英年早逝,死时年仅39岁。他留给了世人一句至理名言:“人好比是脆弱的芦苇,但是他又是有思想的芦苇。”全世界有思想的芦苇,尤其是计算机领域的后来者,不会忘记帕斯卡在浑沌中点燃的亮光。在1971年发明的一种程序设计语言——PASCAL语言,就是为了纪念这位发明和制造计算机的先驱,帕斯卡的英名代表了计算机发展史上的一个重要的里程碑。