​当今十大顶级数学天才（数学史上的四大天王是谁）

当今十大顶级数学天才（数学史上的四大天王是谁）

数学史向来有四大天王的之称，整个数学几千年的发展，都和他们有关。他们折磨了你的小学、中学还有大学。他们分别是“数学之神”阿基米德，“经典力学之父”牛顿，“数学英雄”欧拉，“数学王子”高斯。

“数学之神”阿基米德

在古希腊时期，数学就已经开始萌芽。诞生了一大批的数学家，在一开始，希腊人把有理数视为连续衔接的那种算术连续统（指连续不断的数集）的设想，以柏拉图为代表的数学家试图构建以数为基础的数学模型。

然而，毕达哥拉斯学派却在这个时候发现了无理数，引发了2000多年的数学危机，为了回避无理数，古希腊数学家做了很多的努力，毕达哥拉斯学派欧多克索斯直接宣告了构建以数为基础的数学模型的破产，建立了以明确公理为依据的演绎体系，从而大大推进了几何学的发展．从此之后，几何学成了希腊数学的主流。

而欧几里得更是提出了以几何为基础的主张中，古希腊人发展了逻辑思想并加深了对数学抽象性、理想化等本质特征的认识。

拉斐尔重现古希腊数学与艺术的辉煌

而欧多克索斯、欧几里得等人的工作不仅总结了以前全部几何学知识，建立起第一个几何公理系统（欧几里得-希尔伯特几何公理系统）。还编写出《几何原本》一书。这无疑是数学思想上的一次巨大革命，古典逻辑与欧氏几何就是第一次危机的产物。

在这个时候，阿基米德横空出世。阿基米德师从欧几里得。阿基米德进一步完善了几何体系，他发表了一系列的几何著作。

比如《论球与圆柱》(On the Sphere and Cylin der)，《论抛物线求积法》(On Quadrature of the Parabola)，《圆的度量》(Measurement of a Circle)，《论平板的平衡》(On Plane Equilibriums)，《论锥型体与球型体》(On Conoids Spheroids)，《砂粒计算》(The Sand Reckoner)，《论方法》(On Method)(阿基米德给厄拉托塞的书信中，关于几何学的某些定理)，《论浮体》(On Floating Bodies)，《引理》．在这些著作中的几何方面，他补充了许多关于平面曲线图形求积法和确定曲面所包围体积方面的独创研究。

但是阿基米德并没有抛弃柏拉图以数为基础的数学模型的构想，“数”的种子在他这里得到了保存，这点对未来很重要，因为西方在很长一段时间，都是将欧氏几何奉为圣经。

他预见到了极微分割的概念，这个观念在17世纪的数学中起到了重要作用，其本身就是微积分的先声，阿基米德的求积法更是蕴育着积分思想的萌芽，利用这种方法，阿基米德发现了许多定理。

阿基米德还研究了螺线，撰写了《论螺线》(OnSpirals)一书，有人认为，从某种意义来说，这是阿基米德对数学的全部贡献中最出色的部分．许多学者就是在他的作螺线切线的方法中预见到了微积分方法．值得称道的是，他用运动的观点定义数学对象，如果一条射线绕其端点匀速旋转，同时有一动点从端点开始沿射线作匀速运动，那么这个点就描出一条螺线．这种螺线后来称为“阿基米德螺线”。

基米德作出的所有结论都是在没有代数符号的情况下获得的，使证明的过程颇为复杂，但他以惊人的独创性，将熟练的计算技巧和严格的证明融为一体，并将抽象的理论与工程技术的具体应用紧密结合起来。

阿基米德的几何著作是希腊数学的顶峰，将希腊数学推向一个新阶段，。他把欧几里得严格的推理方法与柏拉图鲜艳的丰富想象和谐地结合在一起，达到了至善至美的境界，为数学2000多年的发展奠定了坚实的基础。因而阿基米德被众多数学家称为“数学之神”。

“经典力学之父”牛顿

牛顿在数学上最大的成就就是和莱布尼茨各自独立地创建了微积分。1665 年 5 月 20 日,这是数学史极具意义的一天，伟大的物理学家牛顿第一次提出“流数术”（微分法），而到了 1666 年 5 月又提出了“反流数术”(积分法),这标志着微积分的创立。

牛顿提出微积分主要还是为了解决以下问题：

1、已知物体运动的“距离——时间”函数关系求任意时刻的速度和加速度。“任一时刻”的时间间距是0，那么他的位移量也必然是0，这就出现了v=0/0的困难

2、求曲线的切线

3、求函数的最大、最小值

4、求曲线的长、曲线围出的面积、曲面围出的体积、物体的重心问题。

所以微积分主要存在这几个方面的内容，主要包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算，是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论；积分学包括求积分的运算，为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。

牛顿微积分手稿

此后在欧拉、柯西、魏尔斯特拉斯“分析算术化”运动下，牛顿的微积分得到进一步完善。

微积分的出现，极大地推动了数学的发展，过去很多用初等数学无法解决的问题，运用微积分，这些问题往往迎刃而解，显示出微积分学的非凡威力。德雷克公式、散度定理、以及经典的斯托克斯公式。无论在观念上或者在技术层次上，他们都是牛顿-莱布尼茨公式的推广。

冯·诺依曼曾经说过：微积分是现代数学的第一个成就，而且怎样评价它的重要性都不为过。我认为，微积分比其他任何事物都更清楚地表明了现代数学的发端；而且，作为其逻辑发展的数学分析体系仍然构成了精密思维中最伟大的技术进展。

除此之外，微积分也促进了物理学的大发展大繁荣，物理问题的表达一般都是用微分方程的形式。也迎来了科学的大发展大繁荣时代，一直持续了整整 200 多年，直到 20 世纪上个月，这 200 多年里，涌现了无数著名的数学家、科学家。他们把微积分应用于天文学、力学、光学、热学等各个领域，并获得了丰硕的成果。在数学本身又发展出了多元微分学、多重积分学、微分方程、无穷级数的理论、变分法，大大地扩展了数学研究的范围。比如最著名的要数最速降线问题。

微积分还推动了工业革命的发展，促进了社会生产力的提高，实现了社会文明的大进步。

“数学英雄”欧拉

欧拉真的是天选之子，不仅具有过目不忘的本领，而且在眼瞎的情况下，仅仅依靠心算就解决了许多的问题。

欧拉最大的贡献就是他发明了一系列对人类影响深远的符号，数学语言符号的使用可避免这种文字语言的歧义性,确保数学语言的准确性、清晰性,使它的语言形式完全符合形式所表示的实质内容。

1748 年欧拉出版了《无穷分析引论》，这是数学七大名著之一，和高斯的《算术研究》齐名。此书是在数学史上具有划时代意义的代表作，当时数学家们称欧拉为"分析学的化身”。

为什么单独讲诉这本书，因为数学界未来几百年的发展，很大一部分都和这本书有关。

欧拉的《无穷小分析引论》首次把对数作为指数、把三角函数作为数值之比而不是作为一些线段的系统论述，次用函数概念作为中心和主线，把函数而不是曲线作为主要研究对象，使无穷小分析不再依赖几何性质。

在欧拉的《无穷小分析引论》中，他定义三角函数为无穷级数，并表述了欧拉公式，还有使用接近现代的简写sin.、cos.、tang.、cot.、sec.和cosec.。对，这些符号都是欧拉发明的。

欧拉使三角学成为一门系统的科学，他首先用比值来给出三角函数的定义，而在他以前是一直以线段的长作为定义的。研究三角函数大都在一个确定半径的圆内进行的。如古希腊的托勒密定半径为60;印度人阿耶波多(约476-550)定半径为3438;德国数学家里基奥蒙特纳斯(1436-1476) 为了精密地计算三角函数值曾定半径600, 000;后来为制订更精密的正弦表又定半径为10'。因此，当时的三角函数实际上是定圆内的一些线段的长。

欧拉的定义使三角学跳出只研究三角表这个圈子。欧拉对整个三角学作了分析性的研究。在这以前，每个公式仅从图中推出，大部分以叙述表达。欧拉却从最初几个公式解析地推导出了全部三角公式，还获得了许多新的公式。欧拉用a 、b 、c 表示三角形的三条边，用A、B、C表示第个边所对的角，从而使叙述大大地简化。欧拉得到的著名的公式：

欧拉后来又把三角函数与指数函联结起来。《无穷小分析引论》除了是三角学研究的开端， 还对微积分进行了进一步的完善。

简单来说，三角函数就是欧拉完善的，指数及指数函数人家也贡献了一份力。

除此之外，圆周率的符号π、函数符号f(x)、虚数的符号 i 、自然对数的底 e 以及 Σ 等等都是他发明的。

三角学、数学分析学、拓扑学、指数函数、微积分的完善发展、函数的完善发展、代数数论、解析数论、图论等等都有卓越的成绩，被誉为“全能数学家”。

据统计他那不倦的一生，共写下了886本书籍和论文，其中分析、代数、数论占40%，几何占18%，物理和力学占28%，天文学占11%，弹道学、航海学、建筑学等占3%，彼得堡科学院为了整理他的著作，足足忙碌了四十七年。

可以说，从欧拉开始，在极大程度上摆脱了对几何直观的依赖,在逻辑上更为严瑾和便于分析。 数学开始逐渐摆脱对几何的依赖。欧拉冲破了古希腊人的思想框架，进一步向符号代数转化，几何问题常常反过来用代数方法解决，而欧拉对微积分的完善，实现了数学研究的基本方法由古希腊的几何演绎向以算术和代数的分析方法的转变。

“数学王子”高斯

高斯三岁的时候，当时高斯的父亲是一位工头，在核算工人们的周薪，高斯看了一眼账本，就已经能够帮父亲纠正账目的错误。

在高斯18岁的时候，他就自己发现了质数分布定理和最小二乘法，根据这个发现，他自己创造了一套测量数据处理方法，根据这个新方法，他得到了一个具有概率性质的测量结果，并且把这个测量结果画成了曲线，这种曲线函数分布后来被后人称作为高斯分布图，也被叫做标准正态分布。

高斯19岁的时候就发现了正十七边形的尺规作图法，解决了困扰数学界2000多年的难题。他也是世界上第一个成功用代数方法解决几何难题的数学家。

他在19岁那年又证明了二次互反律，二次互反律在数论的发展史中处于中心地位。高斯不仅给出了第一个严格的证明，证明了二次互反律，而且后来又给出了7种证明方式。提出一种已经可以算得上是大数学家了，高斯提出了8种！

高斯博士毕业的时候他还发现了著名的代数基本定理，他认为任何一元代数方程都有根，这篇论文一出举世震惊，后来高斯死后很多数学家都证明了代数基本定理的真实性，高斯也是世界上第一个发现这个定理的数学家。

以他名字“高斯”命名的成果达110个，属数学家中之最，比如说高斯分布（正态分布），高斯模糊，高斯积分，高斯整数，高斯消元，高斯曲率，高斯滤波器，高斯引力常数。可以说大物里有高斯、高数里也有高斯、几何里也有高斯、….你闭上眼睛，在理工科(技术类)书籍里随便挑一本书。里面一定能找到Gaussian这么个名字…你随便拆一个app看代码。，一般一定有不止一个公式（或者包里的公式）和高斯有关。

你好不容易学一个平面设计，平面设计里还有高斯模糊。。。可以说，高斯无处不在。

高斯之墓

这还是高斯并没有把自己所有研究成果全部发表出来的情况下，高斯是一个非常谨慎的人，估计是怕打脸，他对自己的工作态度是精益求精，非常严格地要求自己的研究成果。他自己曾说：宁可发表少，但发表的东西是成熟的成果。许多当代的数学家要求他，不要太认真，把结果写出来发表，这对数学的发展是很有帮助的。

贝尔曾经这样评论高斯：在高斯死后，人们才知道他早就预见一些十九世纪的数学，而且在1800年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏，很可能比当今数学还要先进半个世纪或更多的时间。

我们现在的数学都和这四位脱离不了关系，他们的许多伟大创新是许多数学分支领域的源泉。可以说，没有这四位伟大的数学家，那么就没有如今完备的数学体系。

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