加斯帕爾·蒙日

法蘭西數學家(1746—1818)

佩呂斯伯爵加斯帕爾·蒙日(法語:Gaspard Monge, comte de Péluse,1746年5月10日—1818年7月28日),法國數學家畫法幾何創始人,(畫法幾何被廣泛應用於工程製圖當中),微分幾何之父[2]。在法國大革命期間,他曾擔任海軍部長一職,同時他也積極改革法國的教育系統(曾參與巴黎綜合理工學院的創辦)。

加斯帕爾·蒙日
出生(1746-05-09)1746年5月9日
法蘭西王國 法蘭西王國科多爾省博訥
逝世1818年7月28日(1818歲—07—28)(72歲)
法蘭西王國巴黎
墓地拉雪茲神父公墓
國籍 法國
知名於畫法幾何
運輸理論英語Transportation theory (mathematics)
科學生涯
研究領域數學、工程學、教育學
著名學生尚-巴蒂斯特·必歐[1]
夏爾·迪潘
讓-維克托·彭賽列[1]

生平 編輯

蒙日生於法國博訥,是一位商人的兒子。他曾就讀於奧拉托利教會英語Oratory of Jesus在博訥資助興建的學院。1762年,他轉學到該教會在里昂的大學,在里昂學習一年物理後成為教師,年僅17歲。

蒙日回到博訥後,為該鎮繪製了一幅大型平面圖,其發明了觀測的方法且設計了所需的工具。平面圖完工後被保存於該鎮圖書館至今。一位工程官員閱畢該圖後,寫信將蒙日舉薦至位於梅濟耶爾梅濟耶爾皇家工程學院英語École royale du génie de Mézières。隨後成為一名繪圖員,勉強屬於該學院的學生。

職業生涯 編輯

學校本身因為過於貴族化而不能允許他正式入學。他的手工技能得到了恰如其分的賞識,但他的數學才能並沒有受到重視。在此期間他認識了該學院的數學教授夏爾·博敘英語Charles Bossut。「我一千次受到誘惑,」他很久以後提到,「想要厭惡地扯破我那些景仰的圖紙——好像我除此以外一無所長一樣。」

蒙日在該學院學習一年後,他被要求設計一個要塞的防禦設施;該佈置需要最大化防禦功能。當時已經存在一套比較成熟的設計方法,通常需要很長的計算過程來完成。他用了一個幾何的方法來代替,並且迅速地得到了結果。司令官一開始拒絕接受,因為一般完成工作所需的時間還沒有過去;但是檢查後發現數值正確,因此該方案被採納。而蒙日繼續進行研究,發現了應用幾何學到建築設計的一般方法,也就是今天所謂的畫法幾何,正因此事,蒙日的數學才能才得到賞識。

法國大革命之前,掌握該方法的專業人士無法將其經驗授予他人,甚至連其他學者也不得而知;直到很多年後他的理論才得以公佈。

1768年,蒙日成為數學教授,1771年再成為物理教授;1778年他娶了Horbon夫人,1780年他成為學院的一員(同時保有他的職位);他和克洛德·貝托萊的親密友誼也開始於此時。1783年,他離開梅濟耶爾,接替去世的艾蒂安·貝祖成為海軍檢驗官的候選人。雖然部長要求蒙日準備一套完整的數學課程,但遭蒙日拒絕,理由是這會剝奪艾蒂安·貝祖夫人的唯一收入,也就是她先夫的著作收入;1786年,他撰寫並發表了他的著作《靜力學的基本理論》(法語:Traité élémentaire de la statique)。

著作 編輯

蒙日(1770–1790年間)在《Memoirs of the Academy of Turin》,巴黎學院的《Mémoires des savantes étrangers》,《Mémoires》,以及《Annales de chimie》上發表了大量的數學和物理論文。其中值得注意的是"Sur la théorie des déblais et des remblais" (Mém. de l』acad. de Paris, 1781),它在對標題中所指的土地工作的問題的研究中,作出了和該問題相關的曲面上的曲線的重大發現。歐拉在他關於曲率的論文(Berlin Memoirs,1760)中考慮了穿過特定法向的平面界面的法向而不是曲面的法向,因而他並未發現曲面的遞變的法向的相交問題。蒙日的上述備忘錄給出了曲線曲率的常微分方程,並公佈了一般情況下的結果;但對於橢球上的應用則是於1795年發佈的論文中首次給出的。(蒙日1781年的備忘錄也是已知最早對現行規劃類問題的研究,特別是運輸問題。與此相關,蒙日土壤搬運問題導出了分佈間距離的弱拓撲定義,該理論得到列昂尼德·坎托羅維奇保羅·皮埃爾·萊維列昂尼德·瓦塞斯坦英語Leonid Vaserstein等數學家的認同。在1783年的備忘錄中,蒙日發現氫氣氧氣中燃燒可以生成;但此現象已於1766年被亨利·卡文迪什率先發現。

1792年,國民立法議會成立後,蒙日正式接任海軍部長一職,任期為1792年8月10日到1793年4月10日。公共安全委員會請求智囊團協助保衛共和國時,他全力投入國防工作,並以不知疲倦著稱;在此期間他發表了《Description de l'art de fabriquer les canons》和《Avis aux ouvriers en fer sur la fabrication de l'acier》兩篇論文。

他積極參與巴黎高等師範學院巴黎綜合理工學院的測繪工作,並擔任物理學教授。

法國大革命 編輯

1796年,蒙日被派往意大利,同行的克洛德·貝托萊和幾位藝術家,此行的目的是領取從一些意大利小鎮徵收的畫和雕塑,在那裏他結識了拿破崙。兩年後,他被派去羅馬執行任務,該任務終止於由安德烈·馬塞納所建立的羅馬共和國;此後他參與了埃及-敘利亞戰役埃及科學藝術學院英語Commission des Sciences et des Arts的科研工作;他們陪同拿破崙前往敘利亞,並於1798年隨他返國。蒙日被任命為埃及委員會的主席,並繼續從事學術工作。他後來的數學論文發表於該學院的通訊期刊。保守黨參議院英語Sénat conservateur成立後,他被任命為成員之一,有豐厚的收入和貝魯西亞伯爵的頭銜;但是拿破崙倒台之後,他的名銜被剝奪,兼被學院除名。

 
蒙日在巴黎的拉雪茲神父公墓的頭像

加斯帕爾·蒙日於1818年7月28日卒於巴黎,葬於巴黎拉雪茲神父公墓加斯帕爾·蒙日陵墓英語Gaspard Monge's mausoleum

參考 編輯

參見 編輯

外部連結 編輯

  1. ^ 1.0 1.1 Sooyoung Chang, Academic Genealogy of Mathematicians, World Scientific, 2010, p. 93.
  2. ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Gaspard Monge, Mactutor History of Mathematics archive, University of St Andrews