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法國數學家、科學家笛卡兒

來源:網絡 2009-08-22 12:05:11

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  笛卡兒(Descartes,René)(1596-1660),法國數學家、科學家和哲學家。他是西方近代資產階級哲學奠基人之一。他的哲學與數學思想對歷史的影響是深遠的。人們在他的墓碑上刻下了這樣一句話:“笛卡兒,歐洲文藝復興以來,第一個為人類爭取并保證理性權利的人。”

  笛卡兒出生于法國,父親是法國一個地方法院的評議員,相當于現在的律師和法官。一歲時母親去世,給笛卡兒留下了一筆遺產,為日后他從事自己喜愛的工作提供了可靠的經濟保障。8歲時他進入一所耶穌會學校,在校學習8年,接受了傳統的文化教育,讀了古典文學、歷史、神學、哲學、法學、醫學、數學及其他自然科學。但他對所學的東西頗感失望。因為在他看來教科書中那些微妙的論證,其實不過是模棱兩可甚至前后矛盾的理論,只能使他頓生懷疑而無從得到確鑿的知識,惟一給他安慰的是數學。在結束學業時他暗下決心:不再死鉆書本學問,而要向“世界這本大書”討教,于是他決定避開戰爭,遠離社交活動頻繁的都市,尋找一處適于研究的環境。1628年,他從巴黎移居荷蘭,開始了長達20年的潛心研究和寫作生涯,先后發表了許多在數學和哲學上有重大影響的論著。在荷蘭長達20年的時間里,他集中精力做了大量的研究工作,在1634年寫了《論世界》,書中總結了他在哲學、數學和許多自然科學問題上的看法。1641年出版了《行而上學的沉思》,1644年又出版了《哲學原理》等。他的著作在生前就遭到教會指責,死后又被梵蒂岡教皇列為禁書,但這并沒有阻止他的思想的傳播。

  笛卡兒不僅在哲學領域里開辟了一條新的道路,同時笛卡兒又是一勇于探索的科學家,在物理學、生理學等領域都有值得稱道的創見,特別是在數學上他創立了解析幾何,從而打開了近代數學的大門,在科學史上具有劃時代的意義。

  笛卡兒的主要數學成果集中在他的“幾何學”中。當時,代數還是一門比較新的科學,幾何學的思維還在數學家的頭腦中占有統治地位。在笛卡兒之前,幾何與代數是數學中兩個不同的研究領域。笛卡兒站在方法論的自然哲學的高度,認為希臘人的幾何學過于依賴于圖形,束縛了人的想象力。對于當時流行的代數學,他覺得它完全從屬于法則和公式,不能成為一門改進智力的科學。因此他提出必須把幾何與代數的優點結合起來,建立一種“真正的數學”。笛卡兒的思想核心是:把幾何學的問題歸結成代數形式的問題,用代數學的方法進行計算、證明,從而達到最終解決幾何問題的目的。依照這種思想他創立了我們現在稱之為的“解析幾何學”。1637年,笛卡兒發表了《幾何學》,創立了直角坐標系。他用平面上的一點到兩條固定直線的距離來確定點的距離,用坐標來描述空間上的點。他進而又創立了解析幾何學,表明了幾何問題不僅可以歸結成為代數形式,而且可以通過代數變換來實現發現幾何性質,證明幾何性質。解析幾何的出現,改變了自古希臘以來代數和幾何分離的趨向,把相互對立著的“數”與“形”統一了起來,使幾何曲線與代數方程相結合。笛卡兒的這一天才創見,更為微積分的創立奠定了基礎,從而開拓了變量數學的廣闊領域。最為可貴的是,笛卡兒用運動的觀點,把曲線看成點的運動的軌跡,不僅建立了點與實數的對應關系,而且把形(包括點、線、面)和“數”兩個對立的對象統一起來,建立了曲線和方程的對應關系。這種對應關系的建立,不僅標志著函數概念的萌芽,而且標明變數進入了數學,使數學在思想方法上發生了偉大的轉折--由常量數學進入變量數學的時期。正如恩格斯所說:“數學中的轉折點是笛卡兒的變數。有了變數,運動進入了數學,有了變數,辨證法進入了數學,有了變數,微分和積分也就立刻成為必要了。笛卡兒的這些成就,為后來牛頓、萊布尼茲發現微積分,為一大批數學家的新發現開辟了道路。

  笛卡兒在其他科學領域的成就同樣累累碩果。笛卡兒靠著天才的直覺和嚴密的數學推理,在物理學方面做出了有益的貢獻。從1619年讀了開普勒的光學著作后,笛卡兒就一直關注著透鏡理論;并從理論和實踐兩方面參與了對光的本質、反射與折射率以及磨制透鏡的研究。他把光的理論視為整個知識體系中最重要的部分。笛卡兒堅信光是“即時”傳播的,他在著作《論人》和《哲學原理》中,完整的闡發了關于光的本性的概念。他還從理論上推導了折射定律,與荷蘭的斯涅耳共同分享發現光的折射定律的榮譽。他還對人眼進行光學分析,解釋了視力失常的原因是晶狀體變形,設計了矯正視力的透鏡。在力學方面,他提出了宇宙間運動量總和是常數的觀點,創造了運動量守恒定律,為能量守恒定律奠定了基礎。他還指出,一個物體若不受外力作用,將沿直線勻速運動。

  笛卡兒在其他的科學領域還有不少值得稱道的創見。他發展了宇宙演化論,創立了漩渦說。他認為太陽的周圍有巨大的漩渦,帶動著行星不斷運轉。物質的質點處于統一的漩渦之中,在運動中分化出土、空氣和火三種元素,土形成行星,火則形成太陽和恒星。笛卡兒的這一太陽起源的旋渦說,比康德的星云說早一個世紀,是17世紀中最有權威的宇宙論。他還提出了刺激反應說,為生理學做出了一定的貢獻。

  笛卡兒近代科學的始祖。笛卡兒是歐洲近代哲學的奠基人之一,黑格爾稱他為“現代哲學之父”。他自成體系,熔唯物主義與唯心主義于一爐,在哲學史上產生了深遠的影響。同時,他又是一位勇于探索的科學家,他所建立的解析幾何在數學史上具有劃時代的意義。笛卡兒堪稱17世紀的歐洲哲學界和科學界最有影響的巨匠之一,被譽為“近代科學的始祖”。

 

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