達(dá)朗貝爾(1717-1783)

　　達(dá)朗貝爾(Jean Le Rond d'Alembert,1717-1783)——法國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家和天文學(xué)家,一生研究了大量課題,完成了涉及多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域的論文和專著,其中最著名的有8卷巨著《數(shù)學(xué)手冊(cè)》、力學(xué)專著《動(dòng)力學(xué)》、23卷的《文集》、《百科全書》的序言等等。他的很多研究成果記載于《宇宙體系的幾個(gè)要點(diǎn)研究》中。達(dá)朗貝爾生前為人類的進(jìn)步與文明做出了巨大的貢獻(xiàn),也得到了許多榮譽(yù)。但在他臨終時(shí),卻因教會(huì)的阻撓沒有舉行任何形式的葬禮。

　　達(dá)朗貝爾是一個(gè)軍官的私生子,母親是一位著名的沙龍女主人。達(dá)朗貝爾出生后,他的母親為了不影響自己的名譽(yù),把剛出生的兒子遺棄在教堂的石階上,后被一名士兵撿到。達(dá)朗貝爾的親生父親得知這一消息后,把他找回來寄養(yǎng)給了一對(duì)工匠夫婦。

　　達(dá)朗貝爾少年時(shí)被父親送到了一所教會(huì)學(xué)校,在那里他學(xué)習(xí)了很多數(shù)理知識(shí),為他將來的科學(xué)研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。難能可貴的是,在宗教學(xué)校里受到了許多神學(xué)思想的熏陶以后,達(dá)朗貝爾仍然堅(jiān)信真理、一生探求科學(xué)的真諦、不盲從于宗教的認(rèn)識(shí)論。后來他自學(xué)了一些科學(xué)家的著作,并且完成了一些學(xué)術(shù)論文。1741年,憑借自己的努力,達(dá)朗貝爾進(jìn)入了法國科學(xué)院擔(dān)任天文學(xué)助理院士,在以后的兩年里,他對(duì)力學(xué)作了大量研究,并發(fā)表了多篇論文和多部著作。1746年,達(dá)朗貝爾被提升為數(shù)學(xué)副院士。1750年以后,他停止了自己的科學(xué)研究,投身到了具有里程碑性質(zhì)的法國啟蒙運(yùn)動(dòng)中去。他參與了百科全書的編輯和出版,是法國百科全書派的主要首領(lǐng)。在百科全書的序言中,達(dá)朗貝爾表達(dá)了自己堅(jiān)持唯物主義觀點(diǎn)、正確分析科學(xué)問題的思想。在這一段時(shí)間之內(nèi),達(dá)朗貝爾還在心理學(xué)、哲學(xué)、音樂、法學(xué)和宗教文學(xué)等方面都發(fā)表了一些作品。

　　1760年以后,達(dá)朗貝爾繼續(xù)進(jìn)行他的科學(xué)研究。隨著研究成果的不斷涌現(xiàn),達(dá)朗貝爾的聲譽(yù)也不斷提高。他尤其以寫論文快速而聞名。1762年,俄國沙皇邀請(qǐng)達(dá)朗貝爾擔(dān)任太子監(jiān)護(hù),但被他謝絕了;1764年,普魯士國王邀請(qǐng)他到王宮住了三個(gè)月,并邀請(qǐng)他擔(dān)任普魯士科學(xué)院院長,也被他謝絕了。1754年,他被提升為法國科學(xué)院的終身秘書。歐洲很多國家的科學(xué)院都聘請(qǐng)他擔(dān)任國外院士。

　　達(dá)朗貝爾的日常生活非常簡(jiǎn)單,白天工作,晚上去沙龍活動(dòng)。他終生未婚,但有一位患難與共、生死相依的情人——沙龍女主人勒皮納斯。達(dá)朗貝爾與養(yǎng)父母感情一直很好,直到1765年他47歲時(shí)才因病離開養(yǎng)父母,住到了勒皮納斯家里。病愈后他一直居住在她的家里。可是在以后的日子里他在事業(yè)上進(jìn)展緩慢,更使他悲痛欲絕的是勒皮納斯小姐于1776年去世了。在絕望中他度過了自己的晚年。

　　由于達(dá)朗貝爾生前反對(duì)宗教,巴黎市政府拒絕為他舉行葬禮。所以當(dāng)這位科學(xué)巨匠離開這個(gè)世界的時(shí)候,即沒有隆重的葬禮、也沒有緬懷的追悼,只有他一個(gè)人被安靜的埋葬在巴黎市郊的墓地里。

　　數(shù)學(xué)是達(dá)朗貝爾研究的主要課題,他是數(shù)學(xué)分析的主要開拓者。達(dá)朗貝爾為極限作了較好的定義,但他沒有把這種表達(dá)公式化。波義爾做出這樣的評(píng)價(jià):達(dá)朗貝爾沒有逃脫傳統(tǒng)的幾何方法的影響,不可能把極限用嚴(yán)格形式闡述;但他是當(dāng)時(shí)幾乎唯一一位把微分看成是函數(shù)極限的數(shù)學(xué)家。

　　達(dá)朗貝爾是十八世紀(jì)少數(shù)幾個(gè)把收斂級(jí)數(shù)和發(fā)散級(jí)數(shù)分開的數(shù)學(xué)家之一,并且他還提出了一種判別級(jí)數(shù)絕對(duì)收斂的方法——達(dá)朗貝爾判別法,即現(xiàn)在還使用的比值判別法;他同時(shí)是三角級(jí)數(shù)理論的奠基人。達(dá)朗貝爾也為偏微分方程的出現(xiàn)做出了巨大的貢獻(xiàn)。1746年他發(fā)表了論文《張緊的弦振動(dòng)是形成的曲線研究》,在這篇論文里,他首先提出了波動(dòng)方程,并于1750年證明了它們的函數(shù)關(guān)系。1763年,他進(jìn)一步討論了不均勻弦的振動(dòng),提出廣義的波動(dòng)方程。

　　另外,達(dá)朗貝爾在復(fù)數(shù)的性質(zhì)、概率論等方面都有所研究,而且他還很早就證明了代數(shù)的基本定理。達(dá)朗貝爾在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面都有所建樹,但他并沒有嚴(yán)密和系統(tǒng)的進(jìn)行深入的研究,他甚至曾相信數(shù)學(xué)知識(shí)快窮盡了。但無論如何十九世紀(jì)數(shù)學(xué)的迅速發(fā)展是建立在他們那一代科學(xué)家的研究基礎(chǔ)之上的,達(dá)朗貝爾為推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

　　達(dá)朗貝爾認(rèn)為力學(xué)應(yīng)該是數(shù)學(xué)家的主要興趣,所以他一生對(duì)力學(xué)也作了大量研究。達(dá)朗貝爾是十八世紀(jì)為牛頓力學(xué)體系的建立作出卓越貢獻(xiàn)的科學(xué)家之一�！秳�(dòng)力學(xué)》是達(dá)朗貝爾最偉大的物理學(xué)著作。在這部書里,他提出了三大運(yùn)動(dòng)定律,第一運(yùn)動(dòng)定律是給出幾何證明的慣性定律;第二定律是力的分析的平行四邊形法則的數(shù)學(xué)證明;第三定律是用動(dòng)量守恒來表示的平衡定律。書中還提出了達(dá)朗貝爾原理,它與牛頓第二定律相似,但它的發(fā)展在于可以把動(dòng)力學(xué)問題轉(zhuǎn)化為靜力學(xué)問題處理,還可以用平面靜力的方法分析剛體的平面運(yùn)動(dòng),這一原理使一些力學(xué)問題的分析簡(jiǎn)單化,而且為分析力學(xué)的創(chuàng)立打下了基礎(chǔ)。

　　在《動(dòng)力學(xué)》這部書里,達(dá)朗貝爾對(duì)十七到十八世紀(jì)運(yùn)動(dòng)量度的爭(zhēng)論提出了自己的看法,他認(rèn)為兩種量度是等價(jià)的,并模糊的提出了物體動(dòng)量的變化與力的作用時(shí)間有關(guān)。在《運(yùn)動(dòng)論》里,達(dá)朗貝爾不僅闡述了他的力學(xué)觀點(diǎn),他還在哲學(xué)序言里指出了科學(xué)發(fā)展的前景和分析科學(xué)的哲學(xué)觀點(diǎn)。

　　牛頓是最早開始系統(tǒng)研究流體力學(xué)的科學(xué)家,但達(dá)朗貝爾則為流體力學(xué)成為一門學(xué)科打下了基礎(chǔ)。1752年,達(dá)朗貝爾第一次用微分方程表示場(chǎng),同時(shí)提出了著名的達(dá)朗貝爾原理 —— 流體力學(xué)的一個(gè)原理,雖然這一原理存在一些問題,但是達(dá)朗貝爾第一次提出了流體速度和加速度分量的概念。

　　達(dá)朗貝爾在力學(xué)和數(shù)學(xué)方面的研究推動(dòng)了他對(duì)天文學(xué)的研究,他運(yùn)用他的力學(xué)的知識(shí)為天文學(xué)領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。十八世紀(jì),牛頓運(yùn)動(dòng)理論已經(jīng)不能完善的解釋月球的運(yùn)動(dòng)原理了。達(dá)朗貝爾開始涉足這一領(lǐng)域。在當(dāng)時(shí),達(dá)朗貝爾和另一個(gè)科學(xué)家克萊洛是學(xué)術(shù)上的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。他們?cè)趯懻撐�、作�?bào)告等工作中相互競(jìng)爭(zhēng)多年。在研究月球運(yùn)動(dòng)時(shí),達(dá)朗貝爾和克萊洛在同一天提交了關(guān)于月球運(yùn)動(dòng)的報(bào)告,他們都對(duì)月球近地點(diǎn)移動(dòng)的現(xiàn)象做出了解釋,并在1749年提交了更詳細(xì)的報(bào)告。1754年,他們又發(fā)表了月球運(yùn)動(dòng)數(shù)值表,這是最早的月球歷之一。

　　達(dá)朗貝爾在天文學(xué)上的另一個(gè)主要研究是關(guān)于地球形狀和自傳的理論。達(dá)朗貝爾發(fā)現(xiàn)了流體自轉(zhuǎn)時(shí)平衡形式的一般結(jié)果,克萊洛以此為基礎(chǔ)研究了地球的自轉(zhuǎn),1749年,達(dá)朗貝爾發(fā)表了關(guān)于春分點(diǎn)、歲差和章動(dòng)的論文,為天體力學(xué)的形成和發(fā)展做出了奠定了基礎(chǔ)。

　　達(dá)朗貝爾對(duì)青年科學(xué)家十分熱情,他非常支持青年科學(xué)家研究工作,也愿意在事業(yè)上幫助他們。他曾推薦著名科學(xué)家拉格朗日到普魯士科學(xué)院工作,推薦著名科學(xué)家拉普拉斯到巴黎科學(xué)院工作。達(dá)朗貝爾自己也經(jīng)常與青年科學(xué)家進(jìn)行學(xué)術(shù)討論,從中發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)他們的科學(xué)思想發(fā)展。在十八世紀(jì)的法國,讓。達(dá)朗貝爾不僅燦爛了科學(xué)事業(yè)的今天,也照亮了科學(xué)事業(yè)的明天。