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羣論建立伽羅瓦出生

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埃瓦里斯特·伽羅華(伽羅瓦)(Eacute;variste Galois,公元1811年10月25日~公元1832年5月30日)是法國對函數論、方程式論和數論作出重要貢獻的數學家,他的工作爲羣論(一個他引進的名詞)奠定了基礎;在父親自殺後,他放棄投身於數學生涯,註冊擔任輔導教師,結果因撰寫反君主制的文章而被開除,且因信仰共和體制而兩次下獄。伽羅華死於一次近乎自殺的決鬥,引起了後人的種種猜測。可能是被保皇派或警探所激怒而致,時年21歲。他被公認爲是數學史上兩個最具浪漫主義色彩的人物之一。

1811年10月25日,伽羅華出生於法國巴黎郊區拉賴因堡伽羅華街的第54號房屋內。現在這所房屋的正面有一塊紀念牌,上面寫着:“法國著名數學家埃瓦里斯特·伽羅華生於此,卒年21歲,1811~1832年”。紀念牌是小鎮的居民爲了對全世界學者迄今公認的、曾有特殊功績的、卓越的數學家——伽羅華表示敬意,於1909年6月設置的。

伽羅華的雙親都受過良好的教育。在父母的薰陶下,伽羅華童年時代就表現出有才能、認真、熱心等良好的品格。其父尼古拉·加布裏埃爾·伽羅華參與政界活動屬自由黨人,是拿破崙的積極支持者。主持過供少年就學的學校,任該校校長。又擔任拉賴因堡15年常任市長,深受市民的擁戴。伽羅華曾向同監的難友勒斯拜——法國著名的政治家、化學家和醫生說過:“父親是他的一切”。可見父親的政治態度和當時法國的革命熱潮對伽羅華的成長和處事有較大的影響。

羣論建立伽羅瓦出生

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伽羅華的母親瑪利亞·阿代累達·伽羅華曾積極參與兒子的啓蒙教育。作爲古代文化的熱烈愛好者,她把從拉丁和希臘文學中汲取來的英勇典範介紹給她兒子。1848年發表在《皮託雷斯克畫報》上有關伽羅華的傳記中,特別談到“伽羅華的第一位教師是他的母親,一個聰明兼有好教養的婦女,當他還在童稚時,她一直給他上課”。這就爲伽羅華在中學階段的學習和以後攀登數學高峯打下了堅實的基礎。

1823年l0月伽羅華年滿12歲時,離開了雙親,考入有名的路易·勒·格蘭皇家中學。從他的老師們保存的有關他在中學生活的回憶錄和筆記中,記載着伽羅華是位具有“傑出的才幹”,“舉止不凡”,但又“爲人乖僻、古怪、過分多嘴”性格的人。我們認爲這種性格說明他有個性,而且早已顯露出強烈的求知慾的標誌。

伽羅華在路易·勒·格蘭皇家中學領獎學金,完全靠公費生活。在第四、第三和第二年級時他都是優等生,在希臘語作文總比賽中也獲得好評,並且在1826年10月轉到修辭班學習。

但是第二學季一開始(伽羅華這時剛滿15歲),由於教師們認爲他的體格不夠強壯,校長認爲他的判斷力還有待“成熟”,他不得不回到二年級。重修二年級,使伽羅華有機會毫無阻礙地被批准去上初級數學的補充課程。自此他把大部分時間和主要精力用來研究、探討數學課本以外的高等數學。

伽羅華經常到圖書館閱讀數學專著,特別對一些數學大師,如勒讓德的《幾何原理》和拉格朗日的《代數方程的解法》、《解析函數論》、《微積分學教程》進行了認真分析和研究,但他並未失去對其他科目的興趣。

因此,當1827年伽羅華回到修辭班時,他的全面發展甚至比他的數學的天分在同學之中更加出人頭地了。但是他對其它科目的教科書的內容以及教師所採用的教學法之潦草馬虎感到憤怒。所以有的教師認爲他被數學的鬼魅迷住了心竅,有的教師用七個字“平靜會使他激怒”來形容他的行爲。

這時伽羅華已經熟悉歐拉、高斯、雅可比的著作,這更提高了他的信心,他認爲他能夠做到的,不會比這些大數學家們少。到了學年末,他不再去聽任何專業課了,而在獨立地準備參加取得升入綜合技術學校資格的競賽考試。結果儘管考試失敗,但1828年10月,他仍然從中學初級數學班跳到裏夏爾的數學專業班。

路易·勒·格蘭中學的數學專業班教師裏夏爾,在科學史上,他作爲一個很有才華的教師使人追念。裏夏爾不僅講課風格優雅,而且善於發掘天才。他遺留下的筆記中記載着:“伽羅華只宜在數學的尖端領域中工作”,“他大大地超過了全體同學”。

裏夏爾幫助伽羅華於1828年在法國第一個專業數學雜誌《純粹與應用數學年報》三月號上,發表了他的第一篇論文—《週期連分數一個定理的證明》,並說服伽羅華向科學院遞送備忘錄。1829年,伽羅華在他中學學年快要結束時,把他研究的初步結果的論文提交給法國科學院。

1829年,中學學年結束後,伽羅瓦剛滿18歲,他在報考巴黎綜合技術學校時,由於在口試中主考的教授比內和勒費佈雷·德·富爾西對伽羅華闡述的見解不理解,居然嘲笑他。伽羅華在提及這次考試時,曾寫道,他不得不聽“主考人的狂笑聲”。據說“由於被狂笑聲所激怒”,他把黑板擦布扔到主考人頭上,或是因爲他拒絕回答有關關於對數這樣的過於簡單的問題,所以再次遭到落選,伽羅華仍然是一個非正式的預備生。

1829年7月2日,正當伽羅華準備入學考試時,他的父親由於受不了天主教牧師的攻擊、誹謗而自殺了。這給了伽羅華很大的觸動,他的思想開始傾向於共和主義。其後不久,伽羅華聽從裏夏爾的勸告決定進師範大學,這使他有可能繼續深造,同時生活費用也有了着落。1829年10月25日伽羅華被作爲預備生錄取入學。

進入師範大學後的一年對伽羅華來說是最順利的一年,1828年他的科學研究獲得了初步成果。伽羅華寫了幾篇大文章,並提出自己的全部著作來應徵科學院的數學特獎。但在這裏,他又一次遭到了新挫折:伽羅華的手稿原來交給科學院常任祕書傅立葉,傅立葉收到手稿後不久就去世了。因而文章也被遺失了。這些著作的某些抄本落到數學雜誌《費律薩克男爵通報》的雜誌社手裏,並在1830年的4月號和6月號上把它刊載了出來。

在師範大學學習的第一年,伽羅華結認了奧古斯特·舍瓦利葉,舍瓦利葉直到伽羅華臨終前一直是他的唯一親近的朋友。1830年7月,伽羅華將滿19歲。他在師範大學的第一年功課行將結束。他這時寫成的數學著作,已經使人有可能對他思想的獨創性和敏銳性作出評價。

現代羣論的奠基人是隻活了廿年的法國數學家伽羅華﹝É;variste Galois﹞。生於十九世紀初,伽羅華在十二歲前只接受過家庭教育。伽羅華把研究成果呈交法國科學院予名數學家柯西﹝Augustin Louis Cauchy﹞卻給弄丟了。伽羅華重考綜合工科學校時父親因遭人中傷而自殺。伽羅華就讀高等師範學院時撰寫論文呈予傅里葉﹝Joseph Fourier﹞逐鹿獎項又遭弄丟。伽羅華於法國七月革命時在校報上抨擊校長而被迫退學。伽羅華曾身陷囹圄。伽羅華迷戀醫師之女追求無果。伽羅華預期自己時日無多,發憤挑燈夜戰,急急染翰操觚,勾畫畢生所學,譜出最後樂章,並注云:「我沒有時間了」。次天,伽羅華便撒手塵寰,邋邋遢遢黯然而去。

伽羅華跟不少藝術家一樣,半生偃蹇潦倒,到死後才綻放閃爍璀璨的光芒。他的理論有什麼精湛之處?不少數學或科學理論,我們會認爲即使那理論的創建者沒有發展出那理論,日後總會有其數學家或科學家發展出該理論。例如,牛頓和萊布尼茨幾乎同時而獨立地發展出微積分。然而,有些數學或科學理論,我們難以相信其創建者以外有人能發展出那理論。例如,費曼就怎樣也想不到愛因斯坦是如何創建廣義相對論的。而伽羅華的理論,就是這種別出機杼的神來之筆。

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