數學@他首次提出平行線可相交理論,卻慘遭質疑,去世12年后才被證實


數學@他首次提出平行線可相交理論,卻慘遭質疑,去世12年后才被證實
文章插圖

在數學課本上,我們會看到這樣一個理論,那就是平行直線永不相交。這是小學五年級的數學知識,現在的我們都知道,這個理論成立的前提是只能在曲率為零的平坦空間中討論。其實每個領域的知識都是隨著歷史的發展,經過一代又一代學者的論證才慢慢得到驗證的。學者們在失敗中進步,在質疑中前行。早在19世紀的俄國,就曾有過這樣一位數學家,他首次提出的“兩條平行線可相交”理論,遭到數學界權威人士的質疑,以致郁郁而終。直到12年后,這個理論才被證明,數學界把這位數學家譽為“幾何學中的哥白尼”,他就是羅巴切夫斯基。

數學@他首次提出平行線可相交理論,卻慘遭質疑,去世12年后才被證實
文章插圖

羅巴切夫斯基,一個著名的俄國數學家,被譽為“數學天才”。羅巴切夫斯基是個聰明伶俐的孩子,1807年,年僅15歲的他就憑借著優異的成績和極高的數學天賦進入喀山大學深造。學霸羅巴切夫斯基在喀山大學先后獲得了學士學位和碩士學位,之后更是因成績突出留校任教。在喀山大學任教期間,羅巴切夫斯基工作成績卓越,而立之年的他就成為了大學的常任教授。隨后,35歲的羅巴切夫斯基便擔任了喀山大學校長一職。用我們今天的話來說,羅巴切夫斯基的人生就像開掛了一般,前途無量的他令旁人羨慕。羅巴切夫斯基對數學問題如癡如醉,1815年,他開始研究那個困擾了數學家們幾個世紀的難題。早在公元前三世紀,希臘的數學家歐幾里得在結合多位前輩的研究成果上編寫了名為《幾何原本》的數學書。

數學@他首次提出平行線可相交理論,卻慘遭質疑,去世12年后才被證實
文章插圖

在《幾何原本》書中,五個公理和前四個公社都得到了認可,唯獨質疑第五個公設(即平行公理)。第五個公設并不像是個公社,反而像一個可以證明的定理。在很長一段歷史期間,始終沒有數學家可以論證這個證明。平行公理其實是個由來已久的數學難題之一,當羅巴切夫斯基開始研究的時候,他按照前人的思路去研究,很快他就發現這一思考方式是錯誤的,于是他放棄了第一種思路,并且大膽猜測可能第五公設是不存在的。在日復一日的研究中,轉換思維的羅巴切夫斯基找到了一個方法,那就是通過反證法來證明第五公設的不存在。在這個全新的探索途徑之中,羅巴切夫斯基發現了一個嶄新的幾何世界。

數學@他首次提出平行線可相交理論,卻慘遭質疑,去世12年后才被證實
文章插圖

在各種推演中,羅巴切夫斯基得到了一連串稀奇古怪的數學理論,但是經過認真推理,這些古怪理論又都可以得到證明。其中就包括三角形的內角和小于兩直角,而且隨著邊長增大而無限變小,直至趨于零;銳角一邊的垂線可以和另一邊不相交等等。遺憾的是,這些理論在當時尚未找到現實中的原型和類比物,羅巴切夫斯基就把它們稱為“想象幾何”。羅巴切夫斯基解決了數學界的難題之一,喜出望外的他決定把這些成果與當時著名的數學家們分享。在1826年的某個學術會議上,羅巴切夫斯基把這個理論公之于眾,他等待著各位數學界前輩與他一同探討。但是令羅巴切夫斯基沒想到的是,他辛苦研究出來的數學理論不但沒有得到會議參與者的認可,還遭到了數學界的嘲笑。在那些數學家眼里,羅巴切夫斯基本來是一個被寄予厚望的才華橫溢的青年數學家。但現在的羅巴切夫斯基儼然是個瘋子,他提出的理論沖擊了傳統幾何學,遭到了思想守舊者們的強烈反對。