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称平行线能相交的数学奇才:被质疑郁郁而终,理论在12年后被证实

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在聊到数学这一领域的时候,或许所有人都会听过这样一个定律,那就是平行线,永不相交。

古往今来,这条定律一直都是国际数学界雷打不动的金科玉律,无数个数学成就也都建立在这一定律之上。

可俄罗斯有一个人,却不相信这个邪,他花了一辈子的时间,想要证明平行线是可以相交的。


(平行线,永不相交)

可是等他真的完成了这一切以后,他却从“声名斐然的学者”沦为 “招摇撞骗的神棍”;不仅遭受了普通民众嘲讽,众多杰出数学家也对他冷嘲热讽。

学术上,他的论文无法发表,遭到所有人的排挤;事业上,被教育部剥夺热爱的教学工作;生活中,大儿子患病去世,多重打击下他双目失明,最终郁郁而终。

结果他含冤去世12年以后,所有人又说他是对的,这个人就是俄罗斯奇才数学家罗巴切夫斯基,他用他的悲惨一生,告诉了全世界,只要你手中掌握着真理,哪怕是千夫所指,时间也会证明你的正确。


(罗巴切夫斯基)

超级天才,俄罗斯的梅贻琦

罗巴切夫斯基的一生,或许就是天才的代名词。

他出生于1792年12月1日,年少天才非凡。15岁就进入了俄罗斯首屈一指的名校喀山大学当中学习,4年后获物理数学硕士学位并留校任教,堪称绝对的“年少得志”。

24岁时,在其他同龄人可能还是学生的时候,他就已经成为了喀山大学的副教授,成为了彼时学界有名的当红炸子鸡;30岁,当其他人还在为房贷花呗而发愁时,罗巴切夫斯基发表了多篇关于数论、几何的论文,其中多篇被评为当年俄国数学界的标杆之作。


(喀山大学)

35岁时,他更是凭借自己多年来兢兢业业的工作,成为了喀山大学历史上最年轻的大学校长之一。

当校长期间,他两次力挽狂澜,将喀山大学从重大灾情的泥沼中拯救出来;大力引进优秀人才,修建教学楼、图书馆、天文台等基础设施,为学校的发展奠定坚实基础。

可以说,彼时的他之于喀山大学,就相当于梅贻琦蔡元培之于清华北大。



而真正让这位喀山大学校长,坐实“俄罗斯梅贻琦”之称谓的,当属他那令人惊叹的教育天赋。他曾撰写出多部有关教学法的著作,极大推动了彼时俄罗斯的教育工程方向。

日后喀山大学能够培养出列夫·托尔斯泰和列宁这样的优秀校友,罗巴切夫斯基功不可没。

可以说,这样的一个人,无论站在什么样的立场,用何等的眼光审视,都是当之无愧的学术巨擘,前途无可限量。如果不是他硬要和欧几里得较劲的话,他的人生,远比真实的历史更加精彩。


(喀山大学天文台)

和前辈死磕,推翻数学界的金科玉律

改变了罗巴切夫斯基命运的,其实是欧几里得的第五公设问题。

欧几里得第五公设问题堪称数学史上最为古老且著名的难题之一。公元前3世纪,古希腊著名学者欧几里得在其人类数学史上最重要的著作《几何原本》中提出了五个公设。

其中第五公设“若一条直线与另外两条直线相交,所形成的两个同旁内角之和小于两直角,那么当把这两条直线无限延长时,它们必然会在这两个内角所在的一侧相交”,几千年来,难倒了无数的学者大家,一度被人认为是无解的存在。


(欧几里得)

直到罗巴切夫斯基出现,这个问题才得到了解决。原来前人的失败或许并非能力不足,而是方向错了,因为此题根本无法被证明。

为了验证这个猜想,他采用了反证法:假设“过平面上直线外一点,至少可以作出两条直线与已知直线不相交”,然后以此为基础推导几何体系。令人意外的是,这套看似“荒谬”的假设,竟然推导出了一个逻辑自洽、毫无矛盾的新几何体系。

更颠覆认知的是,在这个体系里,原本相互平行的两条直线,最终竟会相交;三角形的内角和也不再恒定为 180°,而是小于此值。并且,不存在大小相异的相似三角形,仅存在能够完全重合的“全同三角形”。



命途多舛的人生

1826年,罗巴切夫斯基在喀山大学的学术会议上公布了自己的研究成果。可他的话音刚落,会场就陷入了一片哗然。在当时的数学家看来,这套理论简直是“离经叛道”,是对传统几何学的亵渎。有人当场嘲讽他 “异想天开”,有人私下里称他是 “胡说八道”,甚至连他的同事都对他避之不及。

面对铺天盖地的质疑和谩骂,罗巴切夫斯基没有退缩。他一次次在学术期刊上发表论文,一次次在公开场合宣讲自己的观点。

可他的坚持,换来的却是更残酷的打压:学术期刊拒绝刊登他的文章,教育部剥夺了他的教学资格,连曾经支持他的学校也与他划清界限。



屋漏偏逢连夜雨,事业上的打击还未平息,生活的苦难又接踵而至。他的大儿子患上重病,尽管他倾家荡产求医问药,最终还是没能留住孩子的生命。白发人送黑发人的痛苦,加上长期的精神压力,让罗巴切夫斯基的身体迅速垮掉,视力也逐渐衰退,最终彻底失明。

1856年2月24日,这位孤独的数学先驱在抑郁和绝望中离世,直到生命的最后一刻,他的理论也没能得到世人的认可。



迟到的正名

1868年,在罗巴切夫斯基与世长辞后的第十二个年头,他终于等来了迟到的肯定。

这一年,意大利著名学者贝尔特拉米借助微分几何的最新研究成果,证实了罗巴切夫斯基的理论并不是“空中楼阁”,而是能够在现实模型中寻得与之对应模型的实例。

1871年,德国数学家克莱因更进一步,运用射影几何的方法,构建了罗氏几何的平面模型,从而彻底证明了这套几何体系具有“无矛盾性”。

至此,“罗氏几何”终于获得了学界的广泛认可。非欧几何也从往昔被视为的“异端学说”,摇身一变成为了几何学领域的重要分支。只可惜,这所有的荣誉,他已永远无法亲眼目睹了。


(罗氏几何)

参考资料:

1、中国科学院《突破传统的艰难探索:几何学的革命者罗巴切夫斯基》

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