烏爾姆,成就笛卡爾美夢的小城

2021-01-08 環球網

【環球時報駐德國特約記者 青木】伴隨著網劇《隱秘的角落》的熱播,笛卡爾和他的「心形線」傳說又一次回到眾人視野。笛卡爾是17世紀法國偉大的哲學家、數學家。他一生中最著名的成就是通過「清醒夢」創立了坐標系,成為解析幾何的創始人。而他做「清醒夢」的地點就是德國西南部小城烏爾姆。烏爾姆也是20世紀最偉大的科學家愛因斯坦的故鄉。

見證笛卡爾的清醒夢

笛卡爾曾這樣描述他的清醒夢:「我為人,因此有睡覺的習慣。並且我常在夢中見到一些東西,和別人在醒著的時候所看見的東西完全一樣,有時候還更加不可思議。」也正是藉助了夢境的論證,笛卡爾開始了對世界的普遍懷疑,確立了「我思故我在」的哲學命題。

1620年深秋,萊茵河畔的烏爾姆小鎮有一排軍用帳篷。此時正值歐洲30年戰爭,笛卡爾是其中一位普通士兵。這天晚上,笛卡爾又思考起幾何與代數的結合。頭頂的星星像豆子一樣,如果用數學的方法怎麼表示它們的位置呢?突然軍官來了,他從身後抽出了兩支箭對笛卡爾說:「假設我們把天空看成一個平面,那麼這個十字就將天空分成了四部分。假設這兩支箭能射得無限遠,天上這麼多星星,隨便哪一顆,你只要向這兩支箭上分別作條直線,這樣就會得到兩個數字,星星的位置就可以簡單地用兩個數字在這個十字箭內表示得一清二楚了。」

笛卡爾說:「畫坐標圖,古希臘人就會使用了,現在最難的是那些抽象的負數,看不見也摸不著,顯示不出來就不好說服人。」軍官說:「你看將這兩支箭的交叉處設為0,向上向右是正數,向下向左不就是負數嗎?這烏爾姆鎮是交叉點,多瑙河上流是正,下流是負,右岸是正,左岸是負。我們行軍所在的方位,不是隨時可以用正負數表示出來嗎?」

笛卡爾高喊道:「這可真是個好主意!」突然他覺得被踹了一腳。原來是一場夢,笛卡爾迅速拿筆記了下來,而這也成為了笛卡爾數學研究中最閃亮的轉折點。而烏爾姆也理所當然成為了歷史的見證者。但在烏爾姆,記者並未找到跟笛卡爾有關的痕跡。當地學者告訴記者,這是因為有關笛卡爾在烏爾姆做夢的故事有多個版本,也無法進行歷史考證。倒是臨近的多瑙河畔的諾伊堡卻向烏爾姆發出「挑戰」,認為笛卡爾是在當地做的夢,還給他豎立了雕像。

愛因斯坦誕生於此

這個小鎮的名人太多了,在烏爾姆中央火車站對面,記者發現一座紅色的石頭紀念碑。它由12塊橫放的石頭和12塊豎立的石頭組成。仔細一看,上面還刻著:「有房曾立於此,1879年3月14日,阿爾伯特·愛因斯坦誕於此」。原來,這是愛因斯坦紀念碑。這些石柱子既代表著24小時,又隱喻著愛因斯坦名字的意思「一塊石頭」。

愛因斯坦出生第二年,全家就遷往慕尼黑,再也沒有回來。二戰末期,愛因斯坦舊居被夷為平地。戰後,城市政府在原址修建了這座紀念碑。城裡的成人教育中心也被命名為愛因斯坦大樓。最為遊客津津樂道的,是愛因斯坦噴泉(如圖)。雕塑用了大師著名的鬼臉,代表其相對論理念。

烏爾姆不僅是愛因斯坦的故鄉,也是德國很多歷史名人的「夢想之地」。 德國天文學家、數學家克卜勒也是其中之一。他在17世紀的前20年提出「三大行星定律」,每個定律都是跟數學方程式有關係。1623年,克卜勒最終完成了《魯道夫星表》,然而,由於種種原因,該星表一直未能印刷。1626年,克卜勒搬到烏爾姆,在那裡他自費印刷了該星表,並被廣泛傳播。

著名指揮家卡拉揚也與烏爾姆結下不解之緣。1929年元旦,卡拉揚聽說烏爾姆歌劇院因為指揮生病,招聘新指揮,便重金僱用家鄉的莫扎特樂團,安排了一場自己指揮的音樂會,而烏爾姆歌劇院的經理也被請來。音樂會散場後,他如願成為烏爾姆歌劇院的新任指揮。之後,卡拉揚的音樂才華噴湧而出。在烏爾姆始於1662年、每4年舉辦一屆的「漁人節」上,當地民眾總愛扮演愛因斯坦等烏爾姆的著名歷史人物盛裝遊行。

「小麻雀精神」

對於一些外國人來說,烏爾姆對愛因斯坦等大科學家「不夠重視」。美國女物理學家登斯拉格慕名搬家到烏爾姆,但她到達烏爾姆時卻很吃驚,這裡只有屈指可數的愛因斯坦紀念物。她說:「世界讚美愛因斯坦,但在他的故鄉,他並沒有得到足夠的重視。」

相反,行走在街頭,記者看到最多的是麻雀的雕像,幾乎每個建築物都會有麻雀雕像巧妙地被呈現出來。這些麻雀雕塑形態、顏色、圖案各不相同。有的身上畫滿樂譜,頭高昂,似乎正在高歌;有的穿著金色的服裝,讓人想到麻雀王子;還有的則看起來是小天使、聖誕老人等。

傳說,當年烏爾姆人在建造大教堂時需要從城外用馬車運來木材。但是,橫放在馬車上的木材根本無法通過狹小的城門,於是人們打算拆掉城門。就在此時,他們發現了有隻麻雀把一個長長的樹枝叼進了窄小的窩裡,大家才想到木材可以豎放著運輸。後來,麻雀便成為了烏爾姆的「形象代言人」,甚至在大教堂上也有麻雀的雕塑。

「小麻雀象徵著城市居民,在它的身上散發著科學精神。」當地歷史學者萊曼對記者說,烏爾姆城市富裕,環境美麗,社會開放且推崇科學,讓它成為一個人傑地靈的地方。這也從居民中可見一斑:比如當地一名叫貝爾布林格的裁縫,於1811年試圖用他發明的機械翅膀飛越多瑙河,但最後沒有成功翱翔藍天,而是躍入多瑙河的碧波中……但他的事跡,充分展現了烏爾姆人具有勇於開創新思維、探索新事物的精神。

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    笛卡爾對數學最重要的貢獻是創立了解析幾何。在笛卡兒時代,代數還是一個比較新的學科,幾何學的思維還在數學家的頭腦中佔有統治地位。笛卡兒致力於代數和幾何聯繫起來的研究,並成功地將當時完全分開的代數和幾何學聯繫到了一起。於1637年,在創立了坐標系後,成功地創立了解析幾何學。他的這一成就為微積分的創立奠定了基礎,而微積分又是現代數學的重要基石。解析幾何直到現在仍是重要的數學方法之一。
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