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為什麽俄羅斯數學這麽牛逼?因為基礎好

說起世界上最好的大學,大家的第壹反應應該是哈佛大學。俄羅斯有個笑話,“什麽是美國大學?是美國的建築,是俄羅斯的教授,是中國的學生。”

俄羅斯在近代早期歷史上是壹個相對落後的國家,直到彼得大帝繼位。彼得壹世喬裝打扮後,前往德國、荷蘭、英國等國秘密考察,親身體驗西歐國家先進的科技文化。彼得壹世回國後,立即推行歐化政策,進行了壹系列經濟、軍事、文化和政治改革。

在文化教育方面,彼得從零開始培養俄羅斯技術人才,建立算術學校、造船學校、航海學校、炮兵學校、醫學院、工程學校和礦業學校,並派出壹批留學生到西歐學習。彼得規定,貴族子弟必須上學,學習算術和壹門外語。否則貴族將被剝奪壹切特權,甚至不畢業者也不準結婚。

彼得大帝後期,1724年成立國家科學院。在彼得大帝和他的繼任者凱瑟琳王後統治時期,科學院有充足的經費和大規模的綜合圖書館,只招收很少的學生,以減輕教授們的教學負擔。給教授足夠的時間和自由去探索科學問題。

這時,在歐洲大陸被家族勢力經營得很糟糕的伯恩哈德兄弟來到了俄羅斯。伯努利家族在數學、科學、技術、工程乃至法律、管理、文學、藝術領域都享有盛名,最不可思議的是,這個家族從17世紀到18世紀,共產生了八位傑出的數學家。他們沒有刻意選擇數學作為職業,而是沈迷於數學,就像遇到烈酒的醉漢。

聖彼得堡學校

約翰?伯努利最初學習醫學,同時學習數學。約翰在1690獲得醫學碩士學位,在1694獲得博士學位。他的論文是關於肌肉收縮的。受萊布尼茨的影響,他很快就愛上了微積分。從65438年到0695年,約翰被選為荷蘭格羅寧根大學的數學教授。10年後,約翰接替死去的哥哥雅各布成為巴塞爾大學的數學教授,並成為巴黎科學院外籍院士和柏林科學協會會員。在1712、1724和1725中,約翰還分別當選為英國皇家學會、意大利博洛尼亞科學院和彼得堡科學院的外籍院士。

約翰的另壹大成就是培養了壹大批傑出的數學家,包括18世紀最著名的數學家歐拉(1707-1783)、瑞士數學家克萊姆(1704-1752)和法國。

丹尼爾?約翰的次子伯努利從小就對數學有著特殊的愛好。大牛13歲進大學學哲學邏輯,想學數學。他父親勸他“數學賺不到錢”,建議他去做生意。丹尼爾很執著。他壹邊學醫,壹邊偷偷做數學研究,沒有告訴父親。

在聖彼得堡科學院工作的丹尼爾曾經玩過紙。他在兩張紙中間吹氣,發現紙不會向外飄,而是會被壹個力擠壓在壹起。“在水或氣流中,速度小,壓力就大;速度高了,壓力就小了。”後來人們稱之為伯努利原理。

這個小小的發現讓丹尼爾更加出名了,但是丹尼爾並不是很開心。這壹年,他的哥哥尼古拉二世死於闌尾炎。丹尼爾非常難過。他想到了自己的好朋友、父親的學生歐拉,請他到俄羅斯聖彼得堡的科學院工作。

1727年5月,歐拉來到彼得堡。1733年,26歲的歐拉成為彼得堡科學院的數學教授和丹尼爾的助手。丹尼爾覺得很棒,因為不管他怎麽想,歐拉都能在第壹時間把握住。歐拉在聖彼得堡呆了365,438+0年,為俄羅斯數學的發展留下了很多寶貴的財富。

十年種樹,百年育人。聖彼得堡學派經過幾代人才成為主流學派。俄羅斯數學的起點雖然不如老歐洲,但是已經有了很大的發展。羅巴切夫斯基(1792-1856)和切比雪夫(1821-1894)脫穎而出。

羅巴切夫斯基是非歐幾何的創造者,贏得了“幾何中的哥白尼”的贊譽。切比雪夫是聖彼得堡學派的創始人和代表人物。切比雪夫的主要研究方向是分析,在概率論、數論、函數論等方面都有很大成就。

切比雪夫有兩個非常有名的學生,馬爾科夫(1856-1922)和李亞普諾夫(1857-1918)。馬爾可夫是隨機過程理論的先驅。他創造的領域在很多方面影響了科學的發展,在統計學和數論方面也有建樹。李亞普諾夫是微分方程穩定性理論的先驅之壹。他引入了特征函數這壹強有力的工具,簡明地解決了許多問題。學過自動控制理論的人都應該崇拜這個神仙。

莫斯科學校

19年末20世紀初,俄國數學的另壹大流派莫斯科學派的實力還很弱,代表人物是葉戈羅夫。在莫斯科大學期間,葉戈羅夫經常舉辦數學討論課,鼓勵學術交流,為推動數學從古典數學向現代數學的轉變做出了突出貢獻。

葉戈羅夫研討會最大的成就是發現了數學大師盧津。金鹿比葉戈羅夫年輕得多,後來成為莫斯科學派的關鍵人物。金鹿不僅在研究方面很出色,而且擅長教學。他寫過壹些經典教材,培養了壹大批大師。例如,著名的安德雷·柯爾莫哥洛夫,20世紀拓撲學的創始人之壹亞歷山大·洛夫。20世紀20年代的莫斯科學派側重於函數論的研究,但該學派的天才成員並不滿足於僅僅研究函數論。他們開始研究拓撲學、微分方程、幾何學和數論。

數學天才安德雷·柯爾莫哥洛夫的出現,讓蘇聯和莫斯科大學的名字響徹全世界。他的研究幾乎涵蓋了數學的所有領域。大學畢業最後壹年發表了八篇論文!每篇論文都有新的概念,新的思想,新的方法!

從65438年到0930年,安德雷·柯爾莫哥洛夫發表了80多篇論文,涉及概率論、射影幾何、數理統計、實變函數論、拓撲學、逼近論、微分方程、數理邏輯、生物數學、哲學、數學史和數學方法論。平均每年8篇,而且是不同領域的!1940s這家夥又去理論湍流了。1941年,他壹口氣發表了三篇文章,奠定了流體力學壹代宗師的地位。江湖人稱之為K41理論。這個理論是空氣動力學(飛機設計)和潛艇設計的基礎。美國統計學家沃爾福威茨曾說,“我來蘇聯的壹個特殊目的是確定安德雷·柯爾莫哥洛夫是壹個人還是壹個研究機構。”。

後來班德裏·亞金、坎特羅維奇、阿諾德、諾維科夫、曼寧等數學家相繼出現,使蘇聯成為當時世界第壹的數學家。然而,莫斯科大學湧現出的傑出數學家的數量和質量是如此之高,以至於除了19年末和20世紀初的哥廷根大學之外,就連著名的普林斯頓大學也不敢與莫斯科大學稱兄道弟。

美蘇進入冷戰後,蘇聯知道科技的競爭首先是基礎科學的競爭。因此,蘇聯將教育放在國家安全戰略的高度,將很大比例的政府資金投入到學校的STEM科目(即科學、技術、工程和數學)中。

數學精英蘇聯是這樣定義的。第壹,22歲左右,他要解決壹個很多著名數學家都解決不了的大問題(即證明最後壹個定理),並公開發表成果。這個問題/定理有多大,就在多大程度上決定了他未來的成就。30-35歲,在解決各種實際問題的基礎上建立自己的理論,並被同齡人接受。40-45歲時在國際學術界獨樹壹幟,追隨者相當多。

蘇聯沒有奧數課,各個大學的數學教授給學生講課,做數學方面的講座和報告。莫斯科大學的數學夏令營最受歡迎。每年報名的人都人滿為患。大家都希望看到數學大師的風采,聽他們講課,做報告。在科爾莫戈羅夫的建議下,從20世紀70年代開始,蘇聯大多數著名大學都設立了科學中學,其中最著名的是莫斯科大學科爾莫戈羅夫科學中學。這所學校面向全國招收數學、物理方面有天賦的學生,完全免費。

壹流的學生不壹定能培養出壹流的數學家,但也必須有嚴謹的學風。大規定相當嚴格,必修課,壹次不及格,兩次不及格,開除。墨大的考試方式很特別,完全是口試。主幹課程,比如數學分析或者近代幾何,物理,理論力學之類的,壹學期要考好,次,比如數學分析,7-8次。

中國的數學專業經常是老師滿堂,學生在下面聽,最糟糕的是有些老師照本宣科,成了復讀。大部分老師不按教學大綱教,也沒有固定的教材。他們指定幾本書作為教材,但都是作為參考書!大部分課程都有相應的討論課,每門課程的討論課與講課的比例至少是1: 1。

俄羅斯人有句話:“只要莫斯科的數學系在,就算俄羅斯變成廢墟,也壹定會重新崛起。”這說明俄羅斯在基礎科學尤其是數學方面的教育方法水平很高。

清華北大用的數學書大部分是俄羅斯人編的。中國雖然沒有學到老大哥的精髓,但是通過抄作業,每年培養出幾百萬合格的工程師,讓西方當了冤大頭。蘇聯的這種制度,為俄羅斯批量培養了大量基礎學科人才,使得前蘇聯這麽多年和美國競爭不到60%的GDP。莫斯科國立大學數學系和物理系為蘇俄培養了壹批航空、導彈、新型戰機、核武器升級等軍事科學領域的頂尖人才,讓美國老眼貪婪。

隨著蘇聯的解體,俄羅斯的經濟發展開始放緩,很多數學方面的高級人才被歐美優厚的待遇所吸引,湧向歐美等發達國家。隨著人才流失,曾經的數學強國俄羅斯在數學領域開始走下坡路。

今天的俄羅斯數學沒有以前好了,很多時候還是在吃老本。彼得大帝創立的俄羅斯科學院培養了20位諾貝爾獎得主,也在幾年前大量裁員。坦白說,俄羅斯就算吃了數學的根,還是比中國的數學強。前蘇聯有完整的培養和選拔人才的體系,形成了完善的生態。我國的數學教育和物理教育在產學研方面是脫節的。天才兒童接觸不到前沿科學,傲慢的博士生導師和教授根本不教。數學和物理有多高深,中國可以站在相應的高度...比如渦扇發動機內部的燃燒模型,比如飛機設計的氣動設計,芯片的氣相沈積工藝等。,到最後都是數學問題,永遠不會變。

哥廷根學派和俄羅斯學派(聖彼得堡/莫斯科)都經歷了壹代又壹代的傳承和發展,教育代代相傳。