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数学第一天团竟上演撕逼大战

数学天团成员间的

日常互怼


超模君发现小天非常迷恋创造某数字,世界杯决赛不看却在看创造某数字的回放,于是就问她:小天,你还知道什么著名的天团吗?


小天:有很多啦,SHE、飞轮海、少女时代、TLC等等。


超模君:那你知道数学界的第一天团吗?


小天:当然知道,那就是大名鼎鼎的伯努利家族啦!


是的,伯努利家族是数学史上的第一天团,这个家族星光闪耀、人才辈出,三代人中产生了八位数学家,其中的几位非常突出。


你以为就这样了吗,伯努利家族至今有不下于120位后裔,他们几乎都是优秀人物,在数学、数理物理学、天文学、光学等领域有着广泛深入的建树。如今,有六个数学方程、函数及定理都冠以了伯努利这个名字。


伯努利家族三代家系图


对于这个成就显赫的家族,人们很容易会认为,家族的成员之间应该非常和睦,携手共创辉煌。


然而,这个天才辈出的家族内部却上演了一场火药味十足的撕逼大战,兄弟相残,父子反目,其激烈程度一点不亚于牛顿与莱布尼兹的相爱相杀


这场大战的中心人物是伯努利家的第十个孩子约翰·伯努利。他天资聪颖又争强好胜,然而他却没有受到家族的重视。


相比之下他的父亲老尼古拉更偏爱他的哥哥们,特别是大哥雅各布·伯努利


雅各布·伯努利与约翰·伯努利


原来,雅各布比约翰大十二岁半,当约翰还在大学学医时,雅各布就已经是巴塞尔大学的教授了,还结识了莱布尼兹、惠更斯等著名科学家,有了一定的名望与社会地位。


哥哥取得的成就与名声大大地刺激了约翰,不能再活在哥哥的阴影之下了。


约翰决定要从各个方面打败哥哥,证明自己的实力。


于是,大战一触即发!


首先是在著名的悬链线问题上,这个问题从达芬奇时代开始就一直悬而未决。雅各布试图用新武器微积分来解决该问题,但努力一年却没有太大进展。


悬链线:两端固定的绳子 (或链条) 由于重力而自由下垂,形成的曲线到底是什么形状


约翰认为,机会来了。


经过整整一晚的艰苦奋战,他成功地运用微积分解出了这个问题,证明悬链线是双曲余弦函数。


当然,他不会轻易放掉这样一个表现机会,于是到处宣扬,肆意贬低哥哥抬高自己。不知不觉间,兄弟间的矛盾开始激化。


甚至在27年后的1718年,约翰在给他的朋友蒙莫尔(Pierre Remond de Montmort)的一封信中,他写道:

哥哥的努力没有结果。而我却幸运得多……我花了一晚上来钻研它……第二天早上,我满怀喜悦地跑到哥哥那儿,他还在痛苦地思索如何解开这个戈尔蒂之结。


他毫无头绪,老是像伽利略那样认为悬链线是一种抛物线。打住!打住!我对他说,不要再用试图证明悬链线是抛物线来折磨你自己了,因为这完全错了……这两条曲线完全不同,一条是代数的,另一条是超越的……


这是约翰第一次击败他的哥哥,使得他也获得了较大的名气,再加上他善于言谈交际,他迅速跻身于欧洲最著名的数学家行列。


但是,年轻的约翰依旧处于劣势与被动一方。


此外,创办于莱比锡的专业科学期刊《教授学报》 (Acta Eruditorum) 是两人刊发成果的主要阵地,但约翰却无法与《教授学报》直接通信,一切都要靠哥哥作为中介。


于是,不愉快接二连三地发生。



教授学报


当时,约翰把一篇文章寄给哥哥,刊发后却发现哥哥在结尾自作主张地加段落,并附署名。此外,出于难以说明的原因,哥哥有时并不会将莱比锡方面的消息转告约翰。


兄弟之间开始互相隐藏,暗地搞些小动作。


渐渐地,兄弟二人间的斗争越来越激烈,约翰这次准备主动出击,他向哥哥抛出了同样悬而未决多时的最速降线问题,并在数学界不断宣传。


当然,他早已做足了准备,花了两周时间把问题解了出来,还是运用了费马的光程最短原理的巧妙的方法,就等着看哥哥当众出洋相呢。


最速降线问题:一个质点在重力作用下,从一个给定点到不在它垂直下方的另一点,如果不计摩擦力,沿着什么曲线滑下所需时间最短?


雅各布给出了解答,但是方法非常复杂。约翰收到哥哥的解答后非常得意,因为相比之下,他的方法更加简洁明了,看来这次稳赢了。


然而,这一次约翰却被现实狠狠地打了脸。


数学界普遍站在了哥哥这一边,原因是虽然雅各布的方法冗杂繁复,但推导过程中却蕴含着新的变分思想,况且比起约翰巧妙的方法,显得更加规范普适。


约翰自以为取得了完全的胜利,实际上却遭到讽刺、排挤。


约翰的心里越来越不平衡,于是不断地对雅各布进行诽谤,搞臭他的名声,宣扬自己的成就。雅各布当然也不示弱,声称约翰只是分享了他的成果,而不是独立得出。


但约翰的行为并没有赢得数学界更多的支持,有人还认为在某些研究上他剽窃了雅各布的成果,包括确实是他独立完成的工作。甚至连他的老师莱布尼兹都更加赞赏他的哥哥,经常评价道:

微积分的思路还只有少数人懂,但我还没听说比这个著名的人(雅各布)更懂我的意思的人。


想必约翰的内心是这样的:



兄弟之间就这么相爱相杀了几十年,直到雅各布去世。


一出大戏落下帷幕,但新的篇章却又开始上演。


约翰并没有得意太久,渐渐地,他的风头开始被青出于蓝胜于蓝的儿子丹尼尔抢走。


历史似乎在重演,约翰重复着他父亲的行为。竭力阻止儿子们学习数学,逼迫他们经商。


然而,他的儿子丹尼尔和当年的他一样固执,在巴塞尔大学攻读医学后,不久便转向数学。此外,他还多面发展,研究领域涉及医学、物理学、生物学、天文学、海洋学等学科。


丹尼尔·伯努利


约翰发现他儿子大有掩盖他光辉之势,而真正让父子关系恶化的导火索是1734年巴黎科学院大奖颁布结果,父子二人并列获奖。


诶,这不明明是好事吗,怎么会搞得父子关系破裂?


可是约翰并不这么想,他与儿子分享荣誉的不满情绪与日俱增,甚至做出了禁止丹尼尔回家的决定。




作为儿子,丹尼尔有苦说不出,他开始有意回避父亲的研究领域。然而,一贯好斗的约翰却有意去钻研丹尼尔熟悉的领域。


事情愈演愈烈,当丹尼尔在1738年出版著作《流体力学》(Hydrodynamica),约翰毫不含糊,也紧随其后出版了一本《水力学》(Hydraulica)以示竞争,并有意将写成日期改到了1732年。


这样看来似乎是儿子从父亲的的书中吸取了素材或者是儿子剽窃了父亲的观点。实际上确是父亲从儿子的书中盗用了素材。


后来,在1743年一封给密友欧拉的信中丹尼尔写道:

我写出的《流体力学》从头到尾都不用感谢我父亲……我被抢劫了,失去了10年辛苦的成果。


然而,即使约翰费尽心思打压自己的儿子,明眼人还是能发现到底是谁剽窃了谁。丹尼尔的《流体力学》成为了该领域的经典著作,而《水力学》却鲜有人知。


《流体力学》


难道约翰就没有个父亲的样子吗?


其实也不然,在与儿子闹掰之前,这位父亲曾经把自己的得意门生欧拉送去圣彼得堡帮助儿子渡过难关。只是好胜好斗的心与自负感让一个父亲在荣誉中越陷越深,却离与儿子相处的路上越来越远。


写到这儿,超模君不由地感觉到了一点伤感。


莱比锡大学数学教授鲁迪格·希勒(Rudiger Thiele)认为,约翰和雅各布的父亲的消极态度,对兄弟二人的个性造成了很不好的影响。


作为小弟弟的约翰所受的伤害尤为深重,并且随着他年龄增长,慢慢养成了极度自负的性格,以此弥补他早年受到的伤害。


约翰于1701年写信给他的父亲,口吻像极了一个伤心、缺爱的小孩子,写道:

我从没收到过父亲的信,这说明你更喜欢哥哥们,对我没有感情。我真的不值得像哥哥那样被关心么?……你不允许我过自己想过的生活,而我已经将自己置于神的引导下。所以,请你不要来巴塞尔带走我的名誉,并说你与之毫无关系。


同样,雅各布也说道:我违背了父亲的意愿,但我功成名就。


家家有本难念的经啊,看来只有荣誉与认可才来抚慰心灵的创伤,这种偏执好斗让数学的发展自牛顿以来有翻开了划时代的一页,伯努利家族奉行的一条箴言很好地反映了这种偏执:我乐于共享知识,但分摊荣耀却万万不可。


本文由超级数学建模编辑和整理

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