数学界的花木兰

——天才女数学家系列二之索菲•热尔曼
作者:魏德勇来源:蝌蚪五线谱发布时间:2017-03-10

“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”说的就是索菲,日日与书为伴,沉浸在数学的海洋中的索菲对战争时事并不关心。
  •   1776年4月1日,索菲•热尔曼出生于巴黎一个富足的商人家庭,从小喜欢研究数学。在13岁的时候,她读了一篇讲述阿基米德之死的故事,感动之余,她也不禁神往,是什么东西这么美好,能让人置生死于不顾呢?数学真有这么奇妙吗?带着疑问和兴趣,她开始大量阅读牛顿和阿基米德的著作,有时甚至废寝忘食。
  • 索菲•热尔曼雕像

    索菲•热尔曼雕像(网络图)

  这可吓坏了老热尔曼夫妇。要知道,“女子无才便是德”的思想不仅仅是中国封建社会的痼疾,在18世纪时的欧洲国家也相当盛行。法国对女性在学术上的歧视最为严重。夫妇俩认为,数学显然不适合一个年轻的姑娘,会毁掉自己女儿的头脑和未来。对于“好读书,不求甚解”的态度,他们尚可睁只眼闭只眼,权当陶冶情操、丰富生活了,而对于“废寝忘食”的研读,他们强烈反对,并采取了措施:平日里严加监督,不许她阅读家中收藏的数学图书;晚上的时候,熄灭女儿卧室的壁炉,收走油灯,并在女儿躺下后拿走她的衣服,防止她起来学习。

  然而,这终归都无济于事,聪明的索菲等到父母离去,就会拿出私藏的蜡烛,裹着毯子,偷偷地阅读从图书馆借来的数学书。索菲的秘密活动坚持了很久,直到有一天深夜,索菲实在是太累了,趴在桌子上睡着了。前来检查的老热尔曼夫妇看到了这样的一幕:女儿蜷缩在毯子里,伴着女儿的是早已燃尽的烛火和结成冰的墨水。两人不禁为之动容,再也不忍心反对女儿的数学学习。从此,夫妇俩给了女儿一生的支持,父亲还特地安排一些数学著作的作者来到家里,和女儿交流。

学生时代的索菲•热尔曼像

学生时代的索菲•热尔曼像(网络图)

  尽管开明的父母给索菲提供了很好的学习机会和资源,但作为18 、19 世纪遭受严重的性别歧视的妇女, 索菲始终无法叩开那扇本该为她敞开的数学学习大门,巴黎高等工艺学院拒绝了她的入学请求。

  为了混进学校听课,索菲不得不化名M•Leblan 。据说, 班里的确有位叫做M.Leblan的男生,他不喜欢去上课,常常旷课,这给索菲创造了机会,她拿到了很多教授的讲课笔记,并以男生的名义提交作业。大学里的深造使本就天赋极高的索菲如虎添翼,她的作业赢得了拉格朗日①的褒扬,拉格朗日开始四处打听作者,当他发现,“M•Leblan ” 竟是一位年轻女性,很是意外,决定亲自见见索菲,在去索菲家中拜访之后,拉格朗日非常钦佩这位才横溢的姑娘,鼓励她继续学习,并愿意做她的经济赞助人和数学导师,然而,为世俗偏见所困,即使是他,也无法让索菲到大学里听他的课。

拉格朗日:法国著名数学家

拉格朗日:法国著名数学家(网络图)

  幸好这一切都没有磨灭索菲对数学的热爱,也幸好索菲还能与欧洲顶尖数学家们通信交流。受拉格朗日的影响,索菲对数论很感兴趣,她开始着手研究费马大定理,并将论文寄给高斯② ,因为担心高斯对女性有偏见,她用的还是假名——M.Leblan,文中就高斯的论文提出自己的见解,给予完善,对此,高斯赞赏有加,要知道,对于素来为人孤傲的高斯来说,赞扬可不是常事,那时,索菲才20岁。

  然而,大家就是大家,即使在得知M.Leblan的真实身份并不是先生,而是位小姐时,高斯仍不吝赞美之词:“当一个女性成功越过这些障碍,深入到其中最艰难的部分时,她毫无疑问具有最崇高的勇气、非凡的才能和超人一等的天才。”

  1816年,索菲写的一篇关于振动弹性曲面的数学论文获得了法国科学院大奖,也算是社会对其成果的一种认可,但不知道出于什么原因,她既没有出席颁奖典礼,也没有领取金质奖章。也许,在她的内心深处,不停地提醒着自己这终究是男性的世界,容许她学习已是不易,其他不敢奢求。

高斯:德国著名数学家

高斯:德国著名数学家(网络图)

  19世纪20年代中期,在经历了15年的研究之后,索菲证明出了“热尔曼定理”,即“对于每一个奇素数p <100, 费尔玛方程没有被p 除的整数解。”这是费马大定理提出后颇为重要的进展,无疑点亮了解决费马大定理的希望之火,最终在1994年,时隔170多年,英国数学家安德鲁•怀尔斯证明出费马大定理,当然,这是后话。

  无疑,索菲是位极有才华的数学家。她不畏外界的重压,亦不图名利,一生从未停下追逐数学的脚步,她幸运地摘下了数学桂冠上的明珠,因其冒男生之名学习数学的行为,也被人们称为“数学花木兰”。然而,在现实中,她的一生却是惨淡的:她终身没有获得任何学位。1831年,高斯好不容易说服哥廷根大学授予她荣誉博士学位,但在典礼安排好之前,索菲已与世长辞,死亡登记上身份为”无职业未婚妇女“。

  她终归是个女人,生在那样一个对女性充满偏见的年代,这是她的不幸,而对她的偏见,却是数学界的不幸。幸好,历史是公正的,没有学位又如何,她在数学上的成就不能被抹杀。对于这位不惜一切与命运抗争的女数学家,我们唯有敬意。跟她一样值得敬佩的女科学家还有一位《爱数字的“丑小鸭”————“天才女数学家”系列一之艾米•诺特》

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   人物小档案:

      索 菲•热尔曼(法语:Marie-Sophie Germain,1776年4月1日-1831年6月27日),法国女数学家、物理学家。从小痴迷于数学计算,常常在午夜读书、解题,所以也被称为午夜数 学家。对振动弹性曲面有深入的研究,并因此在1816年获得法国科学院的大奖。1830年,在高斯的推荐下,哥廷根大学颁发了荣誉学位予热尔曼。可惜一年 后她便因乳癌去逝。

      名言:代数只不过是书写几何, 而几何只不过是图形代数。

   注释

   注①:约瑟夫•路易斯•拉格朗日(1736-1813),法国著名数学家、物理学家。

   注②:卡尔•弗里德里希•高斯(1777-1855)德国著名的数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家。

 

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