稱平行線能相交的數學奇才:被質疑鬱鬱而終,理論在12年後被證實

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在聊到數學這一領域的時候,或許所有人都會聽過這樣一個定律,那就是平行線,永不相交。

古往今來,這條定律一直都是國際數學界雷打不動的金科玉律,無數個數學成就也都建立在這一定律之上。

可俄羅斯有一個人,卻不相信這個邪,他花了一輩子的時間,想要證明平行線是可以相交的

(平行線,永不相交)

可是等他真的完成了這一切以後,他卻從“聲名斐然的學者”淪爲 “招搖撞騙的神棍”;不僅遭受了普通民衆嘲諷,衆多傑出數學家也對他冷嘲熱諷。

學術上,他的論文無法發表,遭到所有人的排擠;事業上,被教育部剝奪熱愛的教學工作;生活中,大兒子患病去世,多重打擊下他雙目失明,最終鬱鬱而終。

結果他含冤去世12年以後,所有人又說他是對的,這個人就是俄羅斯奇才數學家羅巴切夫斯基,他用他的悲慘一生,告訴了全世界,只要你手中掌握着真理,哪怕是千夫所指,時間也會證明你的正確。

(羅巴切夫斯基)

超級天才,俄羅斯的梅貽琦

羅巴切夫斯基的一生,或許就是天才的代名詞。

他出生於1792年12月1日,年少天才非凡。15歲就進入了俄羅斯首屈一指的名校喀山大學當中學習,4年後獲物理數學碩士學位並留校任教,堪稱絕對的“年少得志”。

24歲時,在其他同齡人可能還是學生的時候,他就已經成爲了喀山大學的副教授,成爲了彼時學界有名的當紅炸子雞;30歲,當其他人還在爲房貸花唄而發愁時,羅巴切夫斯基發表了多篇關於數論、幾何的論文,其中多篇被評爲當年俄國數學界的標杆之作。

(喀山大學)

35歲時,他更是憑藉自己多年來兢兢業業的工作,成爲了喀山大學歷史上最年輕的大學校長之一。

當校長期間,他兩次力挽狂瀾,將喀山大學從重大災情的泥沼中拯救出來;大力引進優秀人才,修建教學樓、圖書館、天文臺等基礎設施,爲學校的發展奠定堅實基礎。

可以說,彼時的他之於喀山大學,就相當於梅貽琦蔡元培之於清華北大。

而真正讓這位喀山大學校長,坐實“俄羅斯梅貽琦”之稱謂的,當屬他那令人驚歎的教育天賦。他曾撰寫出多部有關教學法的著作,極大推動了彼時俄羅斯的教育工程方向。

日後喀山大學能夠培養出列夫·托爾斯泰和列寧這樣的優秀校友,羅巴切夫斯基功不可沒。

可以說,這樣的一個人,無論站在什麼樣的立場,用何等的眼光審視,都是當之無愧的學術巨擘,前途無可限量。如果不是他硬要和歐幾里得較勁的話,他的人生,遠比真實的歷史更加精彩。

(喀山大學天文臺)

和前輩死磕,推翻數學界的金科玉律

改變了羅巴切夫斯基命運的,其實是歐幾里得的第五公設問題。

歐幾里得第五公設問題堪稱數學史上最爲古老且著名的難題之一。公元前3世紀,古希臘著名學者歐幾里得在其人類數學史上最重要的著作《幾何原本》中提出了五個公設。

其中第五公設“若一條直線與另外兩條直線相交,所形成的兩個同旁內角之和小於兩直角,那麼當把這兩條直線無限延長時,它們必然會在這兩個內角所在的一側相交”,幾千年來,難倒了無數的學者大家,一度被人認爲是無解的存在。

(歐幾里得)

直到羅巴切夫斯基出現,這個問題纔得到瞭解決。原來前人的失敗或許並非能力不足,而是方向錯了,因爲此題根本無法被證明。

爲了驗證這個猜想,他採用了反證法:假設“過平面上直線外一點,至少可以作出兩條直線與已知直線不相交”,然後以此爲基礎推導幾何體系。令人意外的是,這套看似“荒謬”的假設,竟然推導出了一個邏輯自洽、毫無矛盾的新幾何體系。

更顛覆認知的是,在這個體系裏,原本相互平行的兩條直線,最終竟會相交;三角形的內角和也不再恆定爲 180°,而是小於此值。並且,不存在大小相異的相似三角形,僅存在能夠完全重合的“全同三角形”。

命途多舛的人生

1826年,羅巴切夫斯基在喀山大學的學術會議上公佈了自己的研究成果。可他的話音剛落,會場就陷入了一片譁然。在當時的數學家看來,這套理論簡直是“離經叛道”,是對傳統幾何學的褻瀆。有人當場嘲諷他 “異想天開”,有人私下裏稱他是 “胡說八道”,甚至連他的同事都對他避之不及。

面對鋪天蓋地的質疑和謾罵,羅巴切夫斯基沒有退縮。他一次次在學術期刊上發表論文,一次次在公開場合宣講自己的觀點。

可他的堅持,換來的卻是更殘酷的打壓:學術期刊拒絕刊登他的文章,教育部剝奪了他的教學資格,連曾經支持他的學校也與他劃清界限。

屋漏偏逢連夜雨,事業上的打擊還未平息,生活的苦難又接踵而至。他的大兒子患上重病,儘管他傾家蕩產求醫問藥,最終還是沒能留住孩子的生命。白髮人送黑髮人的痛苦,加上長期的精神壓力,讓羅巴切夫斯基的身體迅速垮掉,視力也逐漸衰退,最終徹底失明。

1856年2月24日,這位孤獨的數學先驅在抑鬱和絕望中離世,直到生命的最後一刻,他的理論也沒能得到世人的認可。

遲到的正名

1868年,在羅巴切夫斯基與世長辭後的第十二個年頭,他終於等來了遲到的肯定。

這一年,意大利著名學者貝爾特拉米藉助微分幾何的最新研究成果,證實了羅巴切夫斯基的理論並不是“空中樓閣”,而是能夠在現實模型中尋得與之對應模型的實例。

1871年,德國數學家克萊因更進一步,運用射影幾何的方法,構建了羅氏幾何的平面模型,從而徹底證明了這套幾何體系具有“無矛盾性”。

至此,“羅氏幾何”終於獲得了學界的廣泛認可。非歐幾何也從往昔被視爲的“異端學說”,搖身一變成爲了幾何學領域的重要分支。只可惜,這所有的榮譽,他已永遠無法親眼目睹了。

(羅氏幾何)

參考資料:

1、中國科學院《突破傳統的艱難探索:幾何學的革命者羅巴切夫斯基》

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