數學是我們社會迅速發展的重要因素。我們由於數學而到達月球,數學使我們能夠挖掘DNA的秘密,創造並傳輸電力來為我們的住行供電,產生了計算機及其為世界所做的一切。沒有數學,我們也許會住在古老的洞穴中。
歷史上有許多數學家,他們幫助我們加深了對世界的認知,其中有一些傑出的數學家,他們的傑出工作使世界發生重大變化,其思想和發現一直迴蕩在我們今天的手機、衛星、種種交通工具中。這裡的4位最傑出的數學家,他們的工作,有的甚至在去世數百年之後,仍然繼續幫助塑造著我們的現代世界。
艾薩克·牛頓(1642-1727)
牛頓被普遍視為有史以來最偉大的科學家。牛頓對許多重大學科都產生了很大的影響,他是微積分的發明者之一,製造了第一臺反射望遠鏡,並通過他的開創性著作《自然哲學原理》幫助建立了經典力學領域。 他是第一個將白光分解為組成色的人,並給了我們三個運動定律,稱為牛頓定律。你可能記得課堂上老師講的:「靜止的物體傾向於保持靜止,運動的物體傾向於保持運動,除非受到外力作用。」
如果沒有牛頓的這些成就,我們也許將生活在一個截然不同的世界裡。其他科學家也許最終會分別取得他所取得的這些成就,但是這將花費多長時間?我們現在的技術軌跡會滯後多長時間?
卡爾·高斯(1777-1855)
如果牛頓被稱作是有史以來最偉大的科學家,那麼高斯常被稱為有史以來最偉大的數學家。高斯於1777年出生在德國一個貧窮的家庭裡,但迅速地證明了自己是一位出色的數學家,被稱為「數學王子」。他出版了《算術調查》,這是一本基礎教科書,闡述了數論的宗旨。沒有數論,就沒有計算機。計算機在最基本的級別上僅使用兩位數字(即1和0)進行操作,計算機在解決問題方面所取得的許多進展裡都有數論的身影。高斯是個多產的數學家,他在數論上的工作只是他對數學貢獻的一小部分。你可以在代數、統計學、幾何、光學、天文學以及構成我們現代世界基礎的許多其他主題學科中找到他的影響力。
約翰·馮·諾曼(1903-1957)
馮·諾曼於20世紀初適時地出生在布達佩斯的詹諾斯·諾曼(János Neumann)。他設計了當今幾乎每臺計算機所使用的基礎架構。無論你現在正在使用的是手機還是計算機,每秒經歷數十億次的一系列基本步驟,產生了諸如網際網路裡的文章以及播放視頻和音樂,這些後面的步驟是馮·諾曼首先想到的。
馮·諾曼22歲時獲得數學博士學位,同時還獲得化學工程學位以安撫父親,父親熱衷於兒子具有實用的商業市場技巧。幸運的事,他一直堅持數學專業。1930年他與高級研究學院的愛因斯坦一起在普林斯頓大學工作。在1957年去世前,馮·諾曼在集合論、幾何學、量子力學、博弈論、統計學、計算機科學方面取得了重要發現。
艾倫·圖靈(1912-1954)
艾倫·圖靈是英國數學家,被稱為計算機科學之父。在第二次世界大戰期間,圖靈全神貫注於破解納粹密碼,最終揭開臭名昭著的Enigma機密碼,為打敗納粹帶來了巨大優勢,被一些歷史學家認為是納粹輸掉戰爭的主要原因之一。
除了幫助阻止納粹德國取得世界統治地位之外,圖靈的理論還有助於現代計算機的發展。他設計的「圖靈機」仍然是當今計算機操作的核心。「圖靈測試」是人工智慧中的一項練習,用於測試人工智慧程序的運行情況。如果程序可以與人進行文本聊天並欺騙該人以為機器也屬於人類,則該程序通過了圖靈測試。
圖靈的職業生涯和生活因其同性戀而被捕和起訴而悲慘地結束。他被判有罪、並被判接受激素治療以減少性慾,同時也喪失保密安全級別。1954年6月8日,圖靈被其清潔女工發現,據報導是自殺身亡。
圖靈對計算機科學的貢獻可以歸結為他的名字現在成為該領域的最高獎項。圖靈獎對於計算機科學,就如諾貝爾獎對於物理與化學,菲爾茲獎對於數學一樣,具有非凡的意義。 2009年,當時的英國首相布朗對其政府過去對待圖靈的方式表示歉意。