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“這是什么？” 當帕里比諾莊園主的小女兒在莊園里閑逛時，忽然發(fā)現(xiàn)墻紙上印著些奇怪的符號。好奇的大眼睛來回審視著這些符號，她開始了深思…原來莊園的女傭由于臨時急用，把莊園主年輕時學習的高等數(shù)學講義的紙頁當作糊墻紙來用，應該是奧斯特羅格拉茨基所寫的微積分講義的一部分。 這位名叫索菲婭的11歲小女孩居然對上面奇怪的數(shù)學符號和公式產生了濃厚的興趣，她決定要弄懂這些符號… 這個場景發(fā)生在十九世紀中葉的沙皇俄國。
2月10日是俄國數(shù)學家索菲婭·柯瓦列夫斯卡婭（Sofya Kovalevskaya 1850-1891）逝世的日子。據(jù)考證，她是文藝復興之后世界上第一位數(shù)學女博士（哥廷根大學），第一位女院士（圣彼得堡科學院）和第一位全職女教授（斯德哥爾摩大學）。這位擁有許多“第一”的科學女性，在偏微分方程、剛體旋轉理論和理論力學等方面有重要貢獻。我們今天來說說她的故事。 她出生于一個貴族家庭，父親是一名退伍將軍。童年對她來說好像并不幸福，但從小在家教老師和伯父的影響下在數(shù)學方面表現(xiàn)出了很強的天賦。自從看到墻紙的符號后就努力學習了微積分。當索菲婭14歲時，在讀鄰居尼古拉·基爾托夫教授寫的《物理學基礎》時竟然自己推出了三角函數(shù)公式，教授得知后很是驚奇，勸說她父親應好好培養(yǎng)這個小“帕斯卡”，建議她的父親送她去大學學習數(shù)學。但當時沙皇俄國婦女還沒有接受高等教育的權利，連門捷列夫等一批學者也曾呼吁改變這種狀況，但保守勢力仍然相當強大。索菲婭只能在帕里比諾莊園繼續(xù)自學。 當時的俄國很多年輕人為實現(xiàn)出國留學流行“假結婚”。1868年9月索菲婭與一位古生物系畢業(yè)生弗拉基米爾·柯瓦列夫斯基舉行了“婚禮”。之后他們又在彼得堡大學旁聽，正是這一段如饑似渴的學習，索菲婭最終決定了今后攻讀的方向——數(shù)學。 1869年4月她和“丈夫”離開了俄國，在海德堡大學以旁聽生的身份學習。旁聽了許多著名學者的授課，如亥姆霍茲、基爾霍夫等。后來索菲婭通過魏爾斯特拉斯的學生的介紹，產生了到柏林大學直接向魏爾斯特拉斯學習的愿望。在柏林她遇到了終身的恩師——開明的數(shù)學家、教育家、被譽為現(xiàn)代分析數(shù)學之父的魏爾斯特拉斯。起初這位知名學者并不十分看好她，出了一堆難題作為測試。沒想到幾天后她就交回了答案，解法清晰簡潔并富于獨創(chuàng)性，尤其是與橢圓函數(shù)有關的一些問題表現(xiàn)出了極高的數(shù)學素養(yǎng)和天賦。盡管當時柏林大學也不能接收女學生，魏爾斯特拉斯還是被這個如此執(zhí)著、正直而且優(yōu)秀的女學生所說服，開始了他們之間長達四年的家庭教學。每天魏爾斯特拉斯在學校講的內容回到自己家后再為索菲婭講解一遍。這期間索菲婭?柯瓦列夫斯卡婭不僅完成了所有大學課程，而且還寫作三篇堪稱重量級數(shù)學論文。值得說明的是，正是由于魏爾斯特拉斯對數(shù)學教育的熱愛、孜孜不倦與不計名利，所以被他的學生稱為“我們所有人的老師”，很多學生的工作得到他的指導。他最終培養(yǎng)出包括柯瓦列夫斯卡婭在內的一大批知名數(shù)學家。
1874年也是由于魏爾斯特拉斯的大力推薦與幫助，索菲婭繞過了可能對婦女有偏見的面試和答辯環(huán)節(jié)，憑借出色的論文取得了哥丁根大學的博士學位。這使她成為近代世界第一位女博士。后來，索菲婭回到俄國，與“假”丈夫正式完成了真婚禮，但仍未能爭取到一個大學教職。在一段短暫研究的中斷后，她一次又一次的努力爭取，不僅為自己也為婦女權利而斗爭。直到1884年應邀去瑞典斯德哥爾摩大學任教，后又被任命為數(shù)學終身教授。 1888年，她突破性地解決了困擾學界一百多年的“數(shù)學水妖”——剛體繞定點轉動的問題，獲得法國科學院的“鮑廷獎”獎金。其論文被學術委員會一致認為超出了預期的水平，因此獎金也從3000法郎提高到5000法郎。不僅轟動了整個歐洲科學界，而且導師魏爾斯特拉斯也欣慰地稱這是他晚年最大的快樂之一。正因為這項研究，自拉格朗日之后一個多世紀的僵局被打破，開辟了數(shù)學分析方法應用于力學研究的新方向．
1889年她當選彼得堡科學院通訊院士。1891年正當她的事業(yè)如日中天時，不幸因患肺炎在斯德哥爾摩英年早逝。索菲婭·柯瓦列夫斯卡婭一生雖只發(fā)表過10篇數(shù)學論文，涉及數(shù)學物理的許多方面。其中有兩項重要的貢獻：一是偏微分方程中現(xiàn)在被稱為柯西—柯瓦列夫斯卡婭定理的證明；二是關于剛體繞定點旋轉問題的相關工作，這個問題對于天體角運動和陀螺儀等研究具有重大意義。 此外，索菲婭·柯瓦列夫斯卡婭還是爭取婦女解放的先驅、社會活動家和一位作家。她創(chuàng)作了一系列劇本、小說、詩歌和隨筆，其中很多都是生前未曾發(fā)表的。較著名的作品是自傳體小說《童年的回憶》、話劇《為幸福而戰(zhàn)》和中篇小說《女虛無主義者》。在她看來文學與數(shù)學并不不矛盾。在一封給朋友的信中她這樣寫道：“我理解你對我同時在數(shù)學和文學方面進行工作感到驚奇。許多從來沒有機會更多地探索數(shù)學的人們把數(shù)學混同于算術，并且認為這是一門干澀、枯燥的科學。但是實際上并非如此…每當我對純粹抽象的思維感到厭倦時，我就開始觀察生活，轉向具體的、活潑生動的生活。反之，當生活變得乏味時，我又轉向數(shù)學。”她還曾用導師魏爾斯特拉斯的話說出她的心聲，并被后世作為她的名言廣為流傳：“沒有詩人的靈魂就不可能成為數(shù)學家?！?/span> 有興趣的話還可以讀讀她的傳記，如《love and mathematics》、《A Convergence of Lives》等，后者已有中文譯本。 本文簡述了索菲婭·柯瓦列夫斯卡婭的生平，算是對這位杰出科學女性的紀念。我以為，天才成長的道路不應被后輩淡忘，而應常被我們重溫，哪怕是在茶余飯后。不是為了盲目的天才崇拜，而應關注他（她）們在困境中不斷奮斗的歷程，并獲得激勵、有所借鑒。
http://blog.sciencenet.cn/blog-395200-868316.html 此文來自科學網(wǎng)陳晨星博客 |
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