五次方程:群与域——数学精灵阿贝尔与伽罗瓦

2023-05-21 来源:飞速影视
我依然不明白他是如何想出它的。
——理查德·费曼
一对数学精灵
一八二六年秋天,二十四岁的挪威青年尼尔斯·亨利克·阿贝尔(Niels Henrik Abel)来到巴黎,此时的他已经取得非凡的数学成就,包括证明五次和五次以上方程没有一般根式解,正在等待法兰西科学院大咖们的赏识和肯定。在离阿贝尔住处几公里远的路易学校,十五岁的法国少年埃瓦里斯特·伽罗瓦(Évariste Galois)却遇到麻烦,在进入该校的第四个年头,他的修辞课大大退步(可能没过及格线),他留级了。
在此期间,伽罗瓦的一位同学为他画了一幅素描,那是我们今天见到的伽罗瓦像。在任何一部数学史中,我们都会看见,十五岁的迷惘少年与那些睿智老成的数学家(如笛卡尔、牛顿、莱布尼茨、欧拉等)并列在一起。有趣的是,也是在巴黎,阿贝尔遇见一位同胞画家,他为阿贝尔画了唯一的肖像画。阿贝尔和伽罗瓦都有着微卷的头发、清澈而略带忧郁的眼睛,真是一对神奇的精灵。

五次方程:群与域——数学精灵阿贝尔与伽罗瓦


阿贝尔和伽罗瓦
因为留级,伽罗瓦遇到了见习数学老师维纳。维纳向同学们推荐了勒让德的《几何原理》,比起赫赫有名的欧几里得《几何原本》,这本一七九四年版的数学著作更容易读懂。据说如饥似渴的伽罗瓦只用两天就读完此书,而它原本是足足两年课程的教材。值得一提的是,德意志数学天才黎曼恰好在那年出生,他在中学期间也只用六天时间读完了勒让德的另一部巨著《数论》。
伽罗瓦被数学迷住了,他贪婪地阅读原始著作和文献,就像如今的小朋友痴迷于哈利·波特系列故事,伽罗瓦完全沉浸于不久以前逝去的数学家拉格朗日的著作。面对此情此景,修辞老师无奈地说,“在伽罗瓦的作业里除了奇怪的幻想和粗心大意以外一无是处”,“他已经沉迷于数学的激动中……对其他事物视若无睹……如果他的父母只允许他研究数学,我认为那对他来说是最好的”。
两年以后,伽罗瓦参加了巴黎综合理工学校入学考试,结果名落孙山,自然是因为“在某个领域知识太多,而其他领域知识太少”。他只好在路易学校再读一年,幸运的是,他进了理查德的数学专门班。理查德发现这位学生的数学天赋远超其他同学,就给了他一等奖学金。老师保留了他所有课堂笔记本,正如母亲和姐姐保留了他少年时代所有画作,他们都认定伽罗瓦是天才。
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