數(shù)學(xué)家帕斯卡的故事

發(fā)布時間：2025-08-29 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

　帕斯卡(1623-1662)，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、近代概率論的奠基者。他提出一個關(guān)于液體壓力的定律，后人稱為帕斯卡定律。他建立的直覺主義原則對于后來一些哲學(xué)家，如盧梭和伯格森等都有影響。

　　帕斯卡生于法國奧弗涅的克萊蒙費朗，帕斯卡從小就智力高人一等，12歲時就愛上數(shù)學(xué)，他父親是一位受人尊敬的數(shù)學(xué)家，在其精心地教育下，帕斯卡很小時就精通歐幾里得幾何，他自己獨立地發(fā)現(xiàn)出歐幾里得的前32條定理，而且順序也完全正確。12歲獨自發(fā)現(xiàn)了“三角形的內(nèi)角和等于180度”后，開始師從父親學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。16歲就參加巴黎數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家小組（法國科學(xué)院的前身），17歲時寫成數(shù)學(xué)水平很高的《圓錐截線論》一文，這是他研究德扎爾格關(guān)于綜合射影幾何的經(jīng)典工作的結(jié)果。

笛卡兒堅決不相信17歲的孩子能夠?qū)懗鰜磉@樣的書，帕斯卡反過來也不承認笛卡兒的解析幾何的價值。1642年，剛滿19歲的他，設(shè)計制造了世界上第一架機械式計算裝置——使用齒輪進行加減運算的計算機，原只是想幫助他父親計算稅收用，這是他為了減輕父親計算中的負擔(dān)，動腦筋想出來的，卻因此而聞名于當(dāng)時，它成為后來的計算機的雛型。在加法機研制成功之后，帕斯卡認為：人的某些思維過程與機械過程沒有差別，因此可以設(shè)想用機械模擬人的思維活動。

　　1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父親的一場病，使他同一種更加深奧的宗教信仰方式有所接觸，對他以后的生活影響很大。帕斯卡和數(shù)學(xué)家費馬通信，他們一起解決某一個上流社會的賭徒兼業(yè)余哲學(xué)家送來的一個問題，他弄不清楚他賭擲三個骰子出現(xiàn)某種組合時為什么老是輸錢。在他們解決這個問題的過程中，奠定了近代概率論的基礎(chǔ)。在他暫短的一生中作出了許多貢獻，以在數(shù)學(xué)及物理學(xué)中的貢獻。

1646年他為了檢驗意大利物理學(xué)家伽利略和托里拆利的理論，制作了水銀氣壓計，在能俯視巴黎的克萊蒙費朗的山頂上反復(fù)地進行了大氣壓的實驗，為流體動力學(xué)和流體靜力學(xué)的研究鋪平了道路。實驗中他為了改進托里拆利的氣壓汁，他在帕斯卡定律的基礎(chǔ)上發(fā)明了注射器，并創(chuàng)造了水壓機。他關(guān)于真空問題的研究和著作，更加提高了他的聲望。

他從小就體質(zhì)虛弱，又因過度勞累而使疾病纏身。但是正是他在病休的1651～1654年間，緊張地進行科學(xué)工作，寫成了關(guān)于液體平衡、空氣的重量和密度及算術(shù)三角形等多篇論文，后一篇論文成為概率論的基礎(chǔ)。在1655~1659年間還寫了許多宗教著作。晚年有人建議他把關(guān)于旋輪線的研究結(jié)果發(fā)表出來，于是他又沉浸于科學(xué)興趣之中，但從1659年2月起，病情加重，使他不能正常工作，而安于虔誠的宗教生活。最后在巨大的病痛中逝世。

　　帕斯卡定律是流體（氣體或液體）力學(xué)中，指封閉容器中的靜止流體的某一部分發(fā)生的壓強變化，將毫無損失地傳遞至流體的各個部分和容器壁。帕斯卡首先闡述了此定律。壓強等于作用力除以作用面積。根據(jù)帕斯卡原理，在水力系統(tǒng)中的一個活塞上施加一定的壓強，必將在另一個活塞上產(chǎn)生相同的壓強增量。如果第二個活塞的面積是第一個活塞的面積的10倍，那么作用于第二個活塞上的力將增大為第一個活塞的10倍，而兩個活塞上的壓強仍然相等。水壓機就是帕斯卡原理的實例。它具有多種用途，如液壓制動等。帕斯卡還發(fā)現(xiàn)：靜止流體中任一點的壓強各向相等，即該點在通過它的所有平面上的壓強都相等。這一事實也稱作帕斯卡原理（定律）。

　　帕斯卡在數(shù)學(xué)方面的貢獻也很杰出。1639年，他在一篇出色的數(shù)學(xué)論文《論圓錐曲線》，提出了一條定理，后人把它叫做帕斯卡定理。他還提出了有名的帕斯卡三角形，闡明了代數(shù)中二項式展開的系數(shù)規(guī)律。數(shù)學(xué)家德札爾格非常欣賞帕斯卡的才華，把這個曲線命名為“帕斯卡神秘六線形”，并親自擔(dān)任了帕斯卡的教師。

　　在他撰寫的哲學(xué)名著《思想錄》里，帕斯卡留給世人一句名言：“人只不過是一根蘆葦，是自然界最脆弱的東西，但他是一根有思想的蘆葦。”科學(xué)界銘記著帕斯卡的功績，國際單位制規(guī)定“壓強”單位為“帕斯卡”，是因為他率先提出了描述液體壓強性質(zhì)的“帕斯卡定律”。計算機領(lǐng)域更不會忘記帕斯卡的貢獻，1971年面世的PASCAL語言，也是為了紀念這位先驅(qū)，使帕斯卡的英名長留在電腦時代里。