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

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

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;該布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布。

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

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布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

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,在那裡他結識了拿破崙。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

參見

外部連結

  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