加斯帕尔·蒙日

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加斯帕·蒙日

加斯帕·蒙日,佩吕斯伯爵Gaspard Monge,1746年5月10日-1818年7月28日),法国数学家画法几何创始人,(画法几何被广泛应用于工程制图当中),微分几何之父[1]。在法国大革命期间,他曾担任海军部长一职,同时他也积极改革法国的教育系统(曾参与巴黎綜合理工學院的创办)。

生平[编辑]

蒙日生于博訥,是一位商人的儿子。他曾就读于奥拉托利教会在博訥的大学。1762年,他转学到该教会在里昂的大学,在里昂学习一年物理后成为该科的教师,年仅17岁。

蒙日回到博訥後,为该镇绘制了一个大型平面图,发明了观测的方法且設計了所需的工具。该平面图被赠予该镇,并被保存在該鎮图书馆至今。一个工程官员看过该图之后,写信将蒙日举荐至位于梅濟耶爾的军事学校梅濟耶爾皇家工程學院英语École royale du génie de Mézières的负责人。随后成为一名绘图员,勉強属于该学院的职业学校的学员。

职业生涯[编辑]

学校本身因为过于贵族化而不能允许他正式入学。他的手工技能得到了恰如其分的赏识,但他的数学才能并没有受到重视。在此期间他认识了該學院的数学教授Charles Bossut英语Charles Bossut。“我一千次受到诱惑,”他很久以后提到,“想要厌恶地扯破我那些景仰的图纸——好像我除此以外一无所长一样。”

蒙日在該學院学习一年后,他被要求设计一个要塞的防禦設施;该布置需要最大化防御功能。当时已经存在一套比较成熟的设计方法,通常需要很长的計算过程来完成。他用了一个几何的方法来代替,并且迅速地得到了结果。司令官一开始拒绝接受,因为一般完成工作所需的时间还没有过去;但是检查後发现数值正確,因此该方案被采纳。而蒙日继续进行研究,发现了应用几何学到建筑设计的一般方法,也就是今天所谓的画法几何,正因此事,蒙日的数学才能才得到赏識。

法国大革命之前,掌握该方法的專業人士无法将其經驗授予他人,甚至連其他學者也不得而知;直到很多年后他的理論才得以公布。

1768年,蒙日成为数学教授,1771年再成为物理教授;1778年他娶了Horbon夫人,1780年他成为学院的一员(同时保有他的職位);他和克勞德·貝托萊的亲密友谊也开始于此时。1783年,他离开梅濟耶爾,接替去世的艾蒂安·貝祖成为海军檢驗官的候选人。虽然部长要求蒙日准备一套完整的数学课程,但遭蒙日拒绝,理由是这会剥夺艾蒂安·貝祖夫人的唯一收入,也就是她先夫的著作收入;1786年,他撰寫並發表了他的著作《靜力學的基本理論》(法語:Traité élémentaire de la statique)。

著作[编辑]

蒙日(1770–1790年间)在《Memoirs of the Academy of Turin》,巴黎学院的《Mémoires des savantes étrangers》,《Mémoires》,以及《Annales de chimie》上发表了大量的数学和物理论文。其中值得注意的是"Sur la théorie des déblais et des remblais" (Mém. de l’acad. de Paris, 1781),它在对标题中所指的土地工作的问题的研究中,作出了和该问题相关的曲面上的曲线的重大发现。欧拉在他关于曲率的的论文(Berlin Memoirs,1760)中考虑了穿过特定法向的平面界面的法向而不是曲面的法向,因而他并未发现曲面的递变的法向的相交问题。蒙日的上述备忘录给出了曲线曲率的常微分方程,並公佈了一般情況下的結果;但对于椭球上的应用則是於1795年發佈的论文中首次给出的。(蒙日1781年的备忘录也是已知最早对现行规划类问题的研究,特别是運輸问题。与此相关,蒙日土壤搬运问题导出了分布间距离的弱拓扑定义,該理論得到列昂尼德·維塔利耶維奇·康托羅維奇保羅·皮埃爾·萊維列昂尼德·瓦塞斯坦英语Leonid Vaseršteĭn等數學家的認同。在1783年的备忘录中,蒙日發現氫氣氧氣中燃燒可以生成;但此現象已於1766年被卡文迪什率先發現。

1792年,國民立法議會成立后,蒙日正式接任海军部長一职,任期為1792年8月10日到1793年4月10日。公共安全委员会请求智囊团协助保卫共和国時,他全力投入國防工作,并以不知疲倦著称;在此期间他發表了《Description de l'art de fabriquer les canons》和《Avis aux ouvriers en fer sur la fabrication de l'acier》兩篇論文。

他积极参与巴黎高等師範學院巴黎綜合理工學院的测绘工作,并擔任物理學教授。

法国大革命[编辑]

1796年,蒙日被派往意大利,同行的克勞德·貝托萊和幾位艺术家,此行的目的是領取从一些意大利小镇征收的画和雕塑,在那里他结识了拿破仑。两年后,他被派去罗马执行任务,该任务终止于由安德烈·馬塞納所建立的罗马共和国;此后他參與了埃及-敘利亞戰役埃及科学艺术学院英语Commission des Sciences et des Arts的科研工作;他们陪同拿破仑前往叙利亚,并于1798年隨他返国。蒙日被任命为埃及委员会的主席,并继续從事學術工作。他后来的数学论文发表于該學院的通讯期刊。保守黨參議院英语Sénat conservateur成立后,他被任命为成员之一,有丰厚的收入和貝魯西亞伯爵的头衔;但是拿破仑倒台之后,他的名銜被剥夺,兼被学院除名。

蒙日在巴黎的拉雪兹神父公墓的頭像

加斯帕爾·蒙日于1818年7月28日卒于巴黎,葬于巴黎拉雪兹神父公墓加斯帕爾·蒙日陵墓英语Gaspard Monge's mausoleum

参考[编辑]

参見[编辑]

外部链接[编辑]

  1. ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Gaspard Monge, Mactutor History of Mathematics archive, University of St Andrews