李善兰
[清]清代李善兰详细介绍
李善兰(1811年1月22日—1882年12月9日),原名李心兰,字竟芳,号秋纫,别号壬叔,浙江海宁人。他是中国近代著名的数学家、天文学家、力学家和植物学家,被誉为近代数学教育的鼻祖。
早年求学与数学启蒙
李善兰自幼聪颖好学,尤其对数学有着浓厚的兴趣。9岁时,他在父亲的书架上发现了中国古代数学名著《九章算术》,从此迷上了数学。14岁时,他靠自学读懂了由徐光启与利玛窦合译的古希腊数学名著欧几里得《几何原本》前六卷。欧氏几何严密的逻辑体系和清晰的数学推理让他大开眼界,他结合《九章算术》和《几何原本》的长处和特点,数学水平迅速提高。
数学研究成就
李善兰在数学研究方面的成就卓越,主要集中在尖锥术、垛积术和素数论三个方面。
尖锥术:他在1845年前后创立了“尖锥术”,这是一种处理代数问题的几何模型,他对“尖锥曲线”的描述实质上相当于给出了直线、抛物线、立方抛物线等方程。尖锥术理论主要见于《方圆阐幽》、《弧矢启秘》、《对数探源》三种著作。虽然他在创造“尖锥术”时还未接触微积分,但已经实际上得出了有关定积分公式。
垛积术:1859年至1867年间,李善兰从研究中国传统的垛积问题入手,写了一本有关高阶等差级数的著作《垛积比类》,获得了许多相当于现代组合数学中的成果,如“三角垛有积求高开方廉隅表”和“乘方垛各廉表”,实质上就是组合数学中著名的第一种斯特林数和欧拉数。此外,他还推出了著名的“李善兰恒等式”,这是世界上第一个用中国人名字命名的数学公式。
素数论:李善兰在素数论方面也做出了重要贡献,他的《考数根法》是中国素数论方面最早的著作,发表于1872年。在判别一个自然数是否为素数时,他证明了著名的费马素数定理,并指出了其逆定理不真。
翻译西方科学著作
李善兰不仅在数学研究方面有着卓越的成就,他还是近代科技翻译的第一人。他与英国传教士、汉学家伟烈亚力等人合作,翻译了大量的西方科学著作,将代数学、解析几何、微积分、天文学、力学、植物学等近代科学首次介绍到中国。他的翻译工作具有独创性,创译了一大批中文科学名词术语,如“代数”、“函数”、“方程式”、“微分”、“积分”、“级数”、“植物”、“细胞”等,这些名词不仅在中国流传,而且东渡日本,沿用至今。
教育贡献
1868年,李善兰被荐任北京同文馆天文算学总教习,直至1882年他逝世为止,从事数学教育十余年。其间,他审定了《同文馆算学课艺》、《同文馆珠算金□》等数学教材,培养了一大批数学人才。他的著作《则古昔斋算学》汇集了二十多年来在数学、天文学和弹道学等方面的著作,共13种24卷,约15万字。
个人生活与情趣
李善兰不仅是一位杰出的科学家,还是一位有情趣的诗人。他青少年时代写诗二百余首,译著之余也常作诗抒发感情,表达爱国忧民以及强烈的爱国主义思想。他的诗文也颇具特色,如15岁时曾写出:“膝下依依十五秋,光阴瞬息去难留。一岁功程今日始,急须早着祖生鞭。”
总的来说,李善兰是一位学贯中西的科学家和教育家,他的数学研究成果和翻译工作对中国近代科学的传播和发展做出了开创性的贡献。