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微积分先驱|奥斯特罗格拉茨基

发布日期:2020-08-21 19:36 浏览次数:

“奥斯特罗格拉茨基最重要的数学工作是在1828年研究热传导理论过程中,证明了关于三重积分和曲面积分之间关系的公式。”

——摘自《中国大百全书》数学卷

“只有经过证明的事物才应该相信。”

——奥斯特罗格拉茨基

奥斯特罗格拉茨基是俄国数学家、力学家,1801年9月24日生于帕先纳亚;1862年1月1日卒于波尔塔瓦。

微积分先驱|奥斯特罗格拉茨基

奥斯特罗格拉茨基岀生在一个地主家庭,他从小就表现出强烈的求知精神。中学毕业后曾立志献身于军事,并到一个近卫军团部学习军事,但他的伯父却极力建议他进大学深造。于是奥斯特罗格茨基15岁那年进入了哈尔科夫大学数学物理系,大学期间学习勤奋,成绩优异。

由于他持反宗教的观点,不听神学和基督教教义,并曾明确地表示过:“只有经过证明的事物才应该相信。但是,我们不能证明上帝的存在,因此,我们不应该相信上帝。”因而触犯了某些唯心主义教授和有关当局,从而未能获得该大学的毕业证书和学位,为了继续深造,他1822年到了巴黎,结识了拉普拉斯、傅里叶、安培( Ampere)、泊松、柯西等人,并在巴黎索邦和法兰西学院听数学物埋学科的讲座。不久便在数学、力学中取得了一系列的研究成果,并赢得了著名科学家的声誉。1828年回到俄国,在彼得堡各大学和军事院校任教。1830年被选为彼得堡科学院院士,他还是美国科学院、都灵科学院、罗马科学院的院士及巴黎科学院的通讯院士。

奥斯特罗格拉茨基是19世纪俄国最伟大的数学家之一,是俄国在数学物理方面的奠基人。

数学成就

在数学方面:1828年他给出了体积积分与面积积分的相互关系的公式,即奥斯特罗格拉茨基一高期公式,1834年他又把这个公式推广到n重积分的情形;他研究了有理函数的积分能否表示成代数函数和对数函数的问题,并由此得出有理分式积分的分解公式,其中,一部分表示成代数函数。而另一部分是分母中带有单根的分式的积分,这个公式叫做奥斯特罗格拉茨基—埃尔米特公式。

他给出了二重积分和三重积分的变换公式;解决了求多重积分极值的问题;他利用任意参数的变分方法揭示了线性微分方程积分的某些性质;给出了非保守系统的一般变分原理的某些结果,并推广到变分学的一般等周问题;他在研究傅里叶提出的固体中热分布的微分方程以后,解决了物体温度的测定方法,并将傅里叶热传导方程的方法应用于多面体;还给出求气体声振方程、弹性薄片方程的积分等;他对数论、概率论、高等代数和几何学等也都作过深入的研究。

其他成就

在力学方面:他对球形弹头的飞行进行了大量的理论研究和实验,给出了偏心弹头在空中运动的微分方程:对于虚位移原理和最小作用原理的一般形式,应该说是他和哈密顿分别独立完成的;他讨论了力学系统的微分方程的积分法;还研究了关于冲击的一般理论。

微积分先驱|奥斯特罗格拉茨基

奥斯特罗格拉茨基还是一位卓越的教育家。他不但是造诣很深的学者,而且对教材与教学法的研究极为重视。为此他撰写了系列教科书,其中最主要的有《初等几何教程》、《三角学概要》、《代数和超越分析讲义》、《天体力学教程》等。他的科学思想和教育思想孕育了俄国几代的学者,被奉为俄国数学界一代宗师。但是,他作为当时俄国的数学权威,在评论罗巴切夫斯基(Lobatchevsky)的论著《几何学原理》时说:“作者旨在写出一部使人不能理解的著作……不值得科学院注意。”却是一件很大的失误。