弗兰肯斯壳

小熊的玩具屋:

19世纪德国哥廷根数学家安利


系列归档


序篇


小粉丝狄利克雷给王子殿下的数学基本上就是软软萌萌的:大大最近我看了您的短文(因为高斯晚年论著很少发表,就偶尔写写文章,而且哥廷根科学协会的付印速度也是谜之咸鱼,比如下面提到的短文,王子交了三年才发表,我突然觉得Crelle杂志真是难得(x))我来了灵感!我写了blahblah一长串,您可以看看吗?[捧心][捧心][捧心]


关于二次互反律,我们已经说过,它的第一个完整证明是王子殿下19岁时给出的(尽管勒让德很早就猜到了可是没证明(勒让德:我拒绝再出现在这个系列里!)),在王子的数学笔记里,这是一个非常长的,分别对八种情形一一验证的证明。这个证明相当初等,因此需要分析的情形十分复杂,这个极长的证明前后保持着毫无瑕疵的一致性,以至于克罗内克后来称之为“高斯天才力量的试金石”。然而王子对它不太满意,这一年总共找出了四种不同的证明方法,后来一生中他一共完成了8种证明。


二次互反律被称作黄金定律,它重要到高斯在算术研究中称之为“基石”,可以说,它是数论的基础工具。对它的反复证明不仅仅是出于寻求简洁优雅的证明,更多在于证明的过程中引入新理论,从而对它形成更深刻的理解。时至今日,二次互反律已经有了超过两百种证明。雅可比、柯西、克罗内克等等都给出过属于自己的证明。


王子殿下,有天,随便往哥廷根通讯上扔了篇文章,写了一下二次剩余的两个判定命题,是对二次互反律的推广,没写证明,说没空位,不写(他后来在另外的正式文章里给了证明)。狄利克雷的眼睛一下子就亮了。他给妈妈写信说:我要证明它!这封信真的特别乖巧233333,说我一个人出门去易北河的桥上边转悠边想它。然后马上:妈妈我才没有天天一个人孤零零散步!这里有好多小伙伴我也经常陪他们去玩的!我又去露台上边吹风边想了几个小时,接着加小括号~~我晚上十点就回去了~~~好了22岁的狄利克雷先生~~我懂了你妈妈一定给你设门禁了吧(x)。


狄利克雷前后苦思冥想了半年左右,终于在露台上吹风吹到十点这天晚上~想来想去折腾到一点才睡着。凌晨四点的时候突然醒了,一秒钟蹦起来去找笔,喊着说我发现啦~~被吓醒的同屋小伙伴:干嘛啊你!


【树洞】同屋有个发病的数学家半夜三更爬起来大喊大叫写东西,睡不着怎么办,急,在线等。


狄利克雷从写下这个证明时就清楚,这是和“算术研究的著名作者”(他给别人的信里就这么称呼王子殿下)截然不同的证明方式。



我所用的方式,引领我发现和证明一大堆新定理,有些是二次剩余理论的,有些则属于更高等的算术的分支。我正在急切地推进这些研究,希望通过我的努力能做出值得数学家们瞩目的工作。可是,肯定还要花好久才能完成这些工作。我想展示我已经掌握了一种适当的方法来处理所有这些问题。



这就是现今被称作“解析数论”的分支。王子殿下日后称赞狄利克雷已经远远超越了算术研究,并非过誉之辞,算术研究是古典数论的圣经,是巅峰闪耀的明珠,然而狄利克雷所指向的却是全新的天地。


关于狄利克雷此刻的工作,贝塞尔先生蹦蹦跳跳写信给洪堡:现在谁都不会错把拉格朗日置于狄利克雷之上了!王子殿下回信解释说:是的,你肯定发现了~~我有好几种证明,好不容易挑了一个看的顺眼的出来写上去。这方面我还有很多东西想写www。






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