19世紀初期,微積分已發展成為,一個龐大的數學分支,其內容不斷豐富,應用也非常廣泛,但與此同時,它那混亂不清的基礎,也越來越多的暴露出來,在此之前許多大數學家,都覺察到這一問題並對此做了努力,但都沒有取得顯著效果,直到十九世紀下半葉,法國數學家柯西,才得到了完美的解決,柯西極限存在準則使得,微積分從此建立在,一個嚴密的分析基礎之上,它也為20世紀數學的發展,奠定了基礎。
提起柯西,可能你首先想到的是以他名字命名的,柯西中值定理與柯西不等式,的確,它們如今依舊是大學數學,必不可少的經典教學內容,但站在那些冰冷公式幕後的,又有著怎樣的精彩人生呢,1789年,柯西出生於法國巴黎,他的父親路易·弗朗索瓦·柯西,是一位波旁政府的議會律師,同時也是巴黎警署的一名中尉,在一般時期,這樣的家庭狀況,足以令大多數人羨慕,但是,就在柯西出生前一個月。
轟轟烈烈的法國大革命爆發了,支持波旁政府的老柯西,舉家逃亡鄉下,並開始了長達十餘年的隱居生活,柯西的童年,便在這種對安危的擔憂,與物質的圓乏中度過,但幸運的是,老柯西沒有放棄,對少年柯西的培養,他自編課本,為了培養孩子學習的興趣,有好幾本教材用詩歌體寫成,除了科學知識,老柯西也注重,對柯西人文素養的薰陶,在鄉下的時光裡,柯西領略到了文學和詩歌之美,並在此後一生中,都痴迷於法文詩和拉丁文詩。
值得一提的是,柯西的鄰居,是善於交際的數學家拉普拉斯,他也在這一時期,發現了柯西的數學才能,並給予了高度評價,十八世紀的最後一年,老柯西得以重新回到巴黎工作,作為上院秘書的他,在盧森堡宮裡有一間自己的辦公室,而柯西也把自己的書房搬到了這裡,於是他會經常見到父親的一位同事,巴黎綜合工科學校的數學教授拉格朗日,和拉普拉斯一樣,拉格朗日也發現了,柯西在數學方面的與眾不同,並且當眾誇獎柯西道,作為數學家的我們,遲早要被這個瘦小的年輕人取代。
1810年柯西從橋梁公路學校畢業後,前往瑟堡參加海港軍工建設,也正是在此期間,他熟讀了拉格朗日的《解析函數論》,和拉普拉斯的《天體力學》等著作,利用業餘時間悉心攻讀,有關數學各分支方面的書籍,並在拉格朗日的幫助下,於1811年至1812年發表了,關於正多面體的兩篇重要論文,來回答當年巴黎科學院的金獎題目,可以說這兩篇論文,是對歐拉關於多面體的頂點,面和稜的個數關係式的,另一證明並加以推廣,從此可導出從未證明過的,歐幾裡得的一個重要定理,這兩篇論文在數學界,造成了極大的影響,柯西也由此嶄露頭角。
1815年對於柯西而言,註定是不平凡的一年,這一年,柯西證明了百餘年來,無人解決的費馬多邊形數猜想,獲得了法國科學院數學大獎,由此邁入一流數學家的行列,但柯西在數學上的最大貢獻,是在微積分中引進了極限概念,並以極限為基礎建立了,邏輯清晰的分析體系,這是微積分發展史上的精華,也是柯西對人類科學發展,所做的巨大貢獻,1821年柯西提出極限定義的方法,把極限過程用不等式來刻畫,後經魏爾斯特拉斯改進,成為現在所說的柯西極限定義,當今所有微積分的教科書,都還(至少是在本質上)沿用著。
柯西等人關於,極限,他對微積分的解釋,被後人普遍採用,柯西對定積分作了,最系統的開創性工作,他把定積分定義為和的,使微積分發展成現代數學,最基礎最龐大的數學學科,此外,柯西在其它方面的研究成果,也很豐富,複變函數的微積分理論,就是由他創立的,在代數方面,光學,也有突出貢獻,但很可惜的是,那段時間,法國局勢動蕩不安。
柯西隨著局勢的浪潮起起伏伏,人生並不順暢,1857年耀患熱病的柯西溢然長逝,享年68歲,臨終前,他向巴黎大主教做懺悔,他說的最後一句話是,人總是要死的,他們的功績永存,回溯柯西的一生,他少年得志,青年時已聲名鵲起,但他的人生之路,並不是一帆風順,政局的動蕩迫使他背井離鄉,政權的更迭也限制了他的才華,但柯西在純數學,和應用數學的功力是相當深厚的,在數學寫作上,他被認為在數量上。
是僅次於歐拉的人,他一生一共著作了,789篇論文和幾本書,他的光輝名字與許多定理,準則一起銘記在當今許多教材中,據說,由於柯西在論文創作方面的高產,以致於科學院要負擔很大的印刷費用,超出科學院的預算,因此,科學院後來規定論文最長的只能有四頁,柯西較長的論文只得投稿到其它地方,當我們再次翻開,那燒腦的高數課本,品味柯西命名的公式,乃至瞻仰宏偉的現代數學大廈時,是否會回想起百餘年前,曾經有這樣一位,勞碌而偉大的數學家呢。
人無完人,柯西就曾因「失落』了,才華出眾的年輕數學家阿貝爾,與伽羅華的開創性的論文手稿,造成群論晚問世約半個世紀,這又是怎麼一回事呢?