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法国物理学家、数学家帕斯卡

摘要: 法国物理学家、数学家帕斯卡 布莱兹·帕斯卡(BlaisePascal,1623年6月19日-1662年8月19日),法国数学家、物理学家、宗教哲学家。帕斯卡早期进行自然和应用科学的研究,对机械计算器的制造和流体的研究作出重要 ...

                       

                              法国物理学家、数学家帕斯卡

 

    布莱兹·帕斯卡(Blaise Pascal1623619日-1662819日),法国数学家、物理学家、宗教哲学家。帕斯卡早期进行自然和应用科学的研究,对机械计算器的制造和流体的研究作出重要贡献,扩展托里切利的工作,澄清了压强和真空的概念。帕斯卡还有力地为科学方法辩护。数学上,帕斯卡促成了两个重要的新研究领域。

 

    他16岁写出一篇题为射影几何的论文,1654年开始与皮埃尔·德·费马通信,讨论概率论,大大影响了现代经济学和社会科学的发展。

 

    1654年末一次神秘主义经历后,他离开数学和物理学,专注于沉思和哲学与神学写作。他是坚定的詹森教派信徒,人文思想大受蒙田影响。宗教论战之作《乡巴佬书信》(Lettres provinciales)被奉为法文写作的典范,身后其笔记本被编为《思想录》(Pensées)。

 

    帕斯卡出生于克莱蒙费朗,三岁丧母。他的父亲艾基纳·帕斯卡(15881651),在科学和数学上有着很大的兴趣,是一名的罗勃贵族和当地法官,并且帕斯卡有2名姊妹。1631年,艾基纳和他的孩子们搬到了巴黎。在他11岁那年,他创作了一篇有关于身体振动发出声音的论文,然后艾基纳便在他儿子15岁前禁止他继续追求数学知识,以免他荒废拉丁语和希腊文的学习。不过有一天,艾基纳发现布莱兹(12岁)正用一块木炭在墙壁上写一项独立证明,即三角形的角度总合会等于两个直角相加。从那时起,这个男孩便被允许学习欧几里得几何学,以及在默桑神父修道院旁听一些欧洲杰出的数学家和科学家,例如罗贝瓦尔、吉拉德·笛沙格、迈多治、伽桑狄,和笛卡尔。

 

    吉拉德·笛沙格的一份关于圆锥曲线的作品尤其让帕斯卡感兴趣,根据德扎格的思想,16岁的帕斯卡写了一篇被称作神秘六边形的短篇论文,Essai pour les coniques(圆锥曲线专论),作为证明的方法,然后将这份他第一次认真创作的数学作品寄到巴黎的马兰·梅森神父,这至今仍被广为称作“帕斯卡定理”。它描述了一个圆锥曲线的内接六边形的三对对边延长线的交点共线,又称帕斯卡线。帕斯卡的作品过于早熟,以至于笛卡尔看了他的手稿后,拒绝相信这不是老帕斯卡所写的。

 

       

                                 帕斯卡发明的计算器

 

    1642年,为了减轻他父亲无止尽地、重复地计算税务的收支负担,未满19岁的帕斯卡努力地制造出一台可以运行加减的计算器,称为帕斯卡计算器。

 

    1647年他根据托里拆利的理论,进行了大量的实验,1647年的实验曾轰动整个巴黎,他自己说:他的实验根本指导思想是,反对“自然厌恶真空”的传统观念。

 

    1648年,他发表了有关真空问题的论文。1648年帕斯卡设想并进行了对同一地区不同高度大气压强测量的实验,发现了随着高度降低,大气压强增大的规律。在这几年中,帕斯卡在实验中不断取得新发现,并且有多项重大发明,如发明了注射器、水压机,改进了托里拆利的水银气压计等。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。1651年帕斯卡开始总结他的实验成果,到1654年写成了《液体平衡及空气重量的论文集》,1663年正式出版。此后帕斯卡转入了神学研究,1655年他进入神学中心披特垒阿尔。他从怀疑论出发,认为感性和理性知识都不可靠,从而得出信仰高于一切的结论。 

 

                              

                                      帕斯卡三角

 

    帕斯卡的一生都在影响数学研究。他在1653年的《论算术三角》中描述了一个二项式系数的表格表示,表中的每个数都等于其肩上的两个数的和,现在被称作帕斯卡三角。

 

    在1654年,在一个热衷于赌博问题的朋友的影响下,他和费马通信讨论,并因此诞生了数学理论概率论。这个朋友的具体问题是:基于赢得赌局的概率,两个提前结束游戏的玩家如何在给定现在赌局的情形下公平的分赌注。期望的概念在这一讨论中提出。费马和帕斯卡完成的分析和概率的工作给莱布尼茨提出无穷小微积分奠定了基础。1654年后受宗教经历影响,帕斯卡几乎放弃了数学工作。

 

    1662819日清晨,帕斯卡去世,埋在圣艾蒂安教堂的坟墓里。

 

 

 

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