
柯西
柯西在幼年時(shí),他的父親常帶領(lǐng)他到法國參議院內的辦公室,并且在那里指導他進(jìn)行學(xué)習,因此他有機會(huì )遇到參議員拉普拉斯和拉格朗日兩位大數學(xué)家。他們對他的才能十分賞識;拉格朗日認為他將來(lái)必定會(huì )成為大數學(xué)家,但建議他的父親在他學(xué)好文科前不要學(xué)數學(xué)。柯西于1802年入中學(xué)。在中學(xué)時(shí),他的拉丁文和希臘文取得優(yōu)異成績(jì),多次參加競賽獲獎;數學(xué)成績(jì)也深受老師贊揚。他于1805年考入綜合工科學(xué)校,在那里主要學(xué)習數學(xué)和力學(xué);1807年考入橋梁公路學(xué)校,1810年以?xún)?yōu)異成績(jì)畢業(yè),前往瑟堡參加海港建設工程。 柯西去瑟堡時(shí)攜帶了拉格朗日的解析函數論和拉普拉斯的天體力學(xué),后來(lái)還陸續收到從巴黎寄出或從當地借得的一些數學(xué)書(shū)。他在業(yè)余時(shí)間悉心攻讀有關(guān)數學(xué)各分支方面的書(shū)籍,從數論直到天文學(xué)方面。根據拉格朗日的建議,他進(jìn)行了多面體的研究,并于1811及1812年向科學(xué)院提交了兩篇論文,其中主要成果是: (1)證明了凸正多面體只有五種(面數分別是4,6,8,l 2,20),星形正多面體只有四種(面數是l2的三種,面數是20的一種)。 (2)得到了歐拉關(guān)于多面體的頂點(diǎn)、面和棱的個(gè)數關(guān)系式的另一證明并加以推廣。 (3)證明了各面固定的多面體必然是固定的,從此可導出從未證明過(guò)的歐幾里得的一個(gè)定理。 這兩篇論文在數學(xué)界造成了極大的影響。柯西在瑟堡由于工作勞累生病,于1812年回到巴黎他的父母家中休養。
柯西于18l3年在巴黎被任命為運河工程的工程師,他在巴黎休養和擔任工程師期間,繼續潛心研究數學(xué)并且參加學(xué)術(shù)活動(dòng)。這一時(shí)期他的主要貢獻是:
(1)研究代換理論,發(fā)表了代換理論和群論在歷史上的基本論文。
(2)證明了費馬關(guān)于多角形數的猜測,即任何正整數是個(gè)角形數的和。這一猜測當時(shí)已提出了一百多年,經(jīng)過(guò)許多數學(xué)家研究,都沒(méi)有能夠解決。以上兩項研究是柯西在瑟堡時(shí)開(kāi)始進(jìn)行的。
(3)用復變函數的積分計算實(shí)積分,這是復變函數論中柯西積分定理的出發(fā)點(diǎn)。 (4)研究液體表面波的傳播問(wèn)題,得到流體力學(xué)中的一些經(jīng)典結果,于1815年得法國科學(xué)院數學(xué)大獎。 以上突出成果的發(fā)表給柯西帶來(lái)了很高的聲譽(yù),他成為當時(shí)一位國際上著(zhù)名的青年數學(xué)家。 1815年法國拿破侖失敗,波旁王朝復辟,路易十八當上了法王。柯西于1816年先后被任命為法國科學(xué)院院士和綜合工科學(xué)校教授。1821年又被任命為巴黎大學(xué)力學(xué)教授,還曾在法蘭西學(xué)院授課。這一時(shí)期他的主要貢獻是: (1)在綜合工科學(xué)校講授分析課程,建立了微積分的基礎極限理論,還闡明了極限理論。在此以前,微積分和級數的概念是模糊不清的。由于柯西的講法與傳統方式不同,當時(shí)學(xué)校師生對他提出了許多非議。 柯西在這一時(shí)期出版的著(zhù)作有《代數分析教程》、《無(wú)窮小分析教程概要》和《微積分在幾何中應用教程》。這些工作為微積分奠定了基礎,促進(jìn)了數學(xué)的發(fā)展,成為數學(xué)教程的典范。
(2)柯西在擔任巴黎大學(xué)力學(xué)教授后,重新研究連續介質(zhì)力學(xué)。在1822年的一篇論文中,他建立了彈性理論的基礎。
(3)繼續研究復平面上的積分及留數計算,并應用有關(guān)結果研究數學(xué)物理中的偏微分方程等。
他的大量論文分別在法國科學(xué)院論文集和他自己編寫(xiě)的期刊“數學(xué)習題”上發(fā)表。
1830年法國爆發(fā)了推翻波旁王朝的革命,法王查理第十倉皇逃走,奧爾良公爵路易·菲力浦繼任法王。當時(shí)規定在法國擔任公職必須宣誓對新法王效忠,由于柯西屬于擁護波旁王朝的正統派,他拒絕宣誓效忠,并自行離開(kāi)法國。他先到瑞士,后于1832~1833年任意大利都靈大學(xué)數學(xué)物理教授,并參加當地科學(xué)院的學(xué)術(shù)活動(dòng)。那時(shí)他研究了復變函數的級數展開(kāi)和微分方程(強級數法),并為此作出重要貢獻。 1833~1838年柯西先在布拉格、后在戈爾茲擔任波旁王朝“王儲”波爾多公爵的教師,最后被授予“男爵”封號。在此期間,他的研究工作進(jìn)行得較少。 1838年柯西回到巴黎。由于他沒(méi)有宣誓對法王效忠,只能參加科學(xué)院的學(xué)術(shù)活動(dòng),不能擔任教學(xué)工作。他在創(chuàng )辦不久的法國科學(xué)院報告“和他自己編寫(xiě)的期刊分析及數學(xué)物理習題”上發(fā)表了關(guān)于復變函數、天體力學(xué)、彈性力學(xué)等方面的大批重要論文。
1848年法國又爆發(fā)了革命,路易·菲力浦倒臺,重新建立了共和國,廢除了公職人員對法王效忠的宣誓。柯西于1848年擔任了巴黎大學(xué)數理天文學(xué)教授,重新進(jìn)行他在法國高等學(xué)校中斷了18年的教學(xué)工作。
1852年拿破侖第三發(fā)動(dòng)政變,法國從共和國變成了帝國,恢復了公職人員對新政權的效忠宣誓,柯西立即向巴黎大學(xué)辭職。后來(lái)拿破侖第三特準免除他和物理學(xué)家阿拉果的忠誠宣誓。于是柯西得以繼續進(jìn)行所擔任的教學(xué)工作,直到1857年他在巴黎近郊逝世時(shí)為止。柯西直到逝世前仍不斷參加學(xué)術(shù)活動(dòng),不斷發(fā)表科學(xué)論文。