Блез Паскаль (1623–1662) – французский математик, механик, спроектировал первый в мире вычислительный калькулятор. Основатель математического анализа.
Содержание
Юность любознательного математика
Паскаль, будущий «чудо-математик», родился в Клермоне в семье поклонника математики Этьена Паскаля. В то время, когда ребенку исполнилось 8 лет, отец с семьей переселились в Париж, бывший в то время центром математической мысли Франции. С некоторыми учеными Парижа Этьен Паскаль завел знакомства и приглашал их домой для задушевных бесед.
В доме Этьена Паскаля частенько разгорались бурные споры по разным животрепещущим вопросам, а также и по математике. Часто свидетелем этих бурных дискуссий был и маленький Паскаль. Он прислушивался к этим обсуждениям, и они рано пробудили в нем интерес к науке и рвение в знаниях превзойти кроме того взрослых.
Его любопытству не было границ и юный Блез буквально вымучивал отца всевозможными вопросами, на каковые потребовал обстоятельных ответов. Отец отвечал сыну на все вопросы, кроме математических. Здесь отец был себе на уме. Он не спешил с математическим образованием сына. В сыне он не желал видеть математика, а во-первых, хотел, чтобы сын изучал древние иностранные языки, во-вторых, ранние занятия математикой, согласно его точке зрения, смогут отрицательно сказаться на и без того пошатнувшееся здоровье сына. Другими словами, Этьен Паскаль оберегал сына от ранних занятий математикой и каждый раз переводил разговор на другую тему, если сын пробовал заговорить о математике.
Запрет на математику
Однажды мальчик задал вопрос отцу:
— Скажи, отец, что это за наука такая геометрия?
Дабы поскорей отделаться от неприятного вопроса, Этьен Паскаль ответил:
— Это средство чертить верные фигуры и находить существующие среди них отношения.
Сын попытался задать еще пару вопросов на эту тему, но отец отмахнулся от него:
— Тебе еще рано все это знать. Подрастешь — определишь…
Тогда двенадцатилетний Блез решил сам определить все, что так старательно скрывал от него отец.
Юный Паскаль был часто предоставлен самому себе: его мать умерла, в то время, когда ему было всего три года. Отец, занятый работой, мало вникал в занятия сына. Наедине Паскаль думал о геометрии. Прочесть в книге о данной науке он не имел возможности, поскольку все книги по математике отец закрыл в шкафу, а ключ взял себе.
«Теоремы» и «аксиомы»
Блез решил сам изобрести геометрию.
Он целыми днями вычерчивал фигуры собственного изобретения, стремясь своим детским умом постигнуть свойства этих фигур. Среди придуманных фигур были треугольники, параллелограммы, круги, пирамиды и т. д. Не зная установившейся в науке терминологии, Паскаль для своих фигур придумывал названия сам. Так, прямую он назвал «палкой», круг — «колесом», окружность — «кольцом», параллелограмм — «длинным квадратом» и т. д. За неимением бумаги фигуры вычерчивались прямо на полу детской комнаты углем или мелом.
Рассматривая эти фигуры, Блез нашел для них кое-какие свойства, каковые он попытался доказать на основании других свойств, принятых без доказательства. Так у юного изобретателя появились «теоремы» и «аксиомы», не смотря на то, что этих слов он не знал. Таким путем Блез дошел до теоремы о сумме внутренних углов треугольника, сформулировав и доказав ее своим методом.
Признание математических способностей отцом
Отец был очень удивлён случайно застав сына за запретным занятием. Отец вошел в детскую, в то время, когда Блез набросал одну из своих фигур и путем рассуждений обосновывал кое-какие ее свойства.
Застигнутый неожиданно, сын детально рассказал отцу, как он без помощи книг и учителей, руководствуясь только своими соображениями и смекалкой, «сам для себя» открыл геометрию «палок и колес». Пораженный математическим даром сына, Этьен Паскаль пошел к одному из своих ученых друзей и рассказал о произошедшем.
— Я плачу от радости, — объявил Этьен Паскаль. — Мой сын будет великим математиком! И это я открыл сегодня.
Потом отец юного математика рассказал своему другу о занятиях своего сына. Кроме того, он повел приятеля к себе домой и познакомил с результатами математического творчества ребенка. Гость был удивлен не меньше Этьена Паскаля и объявил, что такой талант нужно всемерно развивать и срочно предоставить в его распоряжение математическую литературу.
С того времени отец стал руководить математическим образованием сына. Он тут же передал ему «Начала» Евклида для самостоятельного изучения. Мальчик с жадностью набросился на эту книгу и прочёл ее, как захватывающее художественное произведение, ни разу не попросив никакого объяснения. После этого отец дал сыну еще пара математических сочинений, и сын «проглотил» их с той же легкостью и интересом. Скоро юный великий математик стал принимать деятельное участие в спорах по математике в кругу ученых, каковые время от времени планировали в доме отца.
Открытия Блеза Паскаля
Дух изучения пробудился в юном Паскале достаточно рано. Уже в 10 лет он написал сочинение под громким названием «Трактат о звуке», в основу которого положил свои наблюдения и опыты.
Шестнадцатилетний Паскаль написал трактат о конических сечениях, в котором доказал известную «теорему Паскаля», ставшую одной из основных теорем проективной геометрии. Уже одной данной теоремы было бы достаточно, дабы имя Паскаля стало известно всему миру. Но Паскаль имеет еще и другие очень ответственные открытия и изобретения, о которых будет рассказано немного ниже.
Паскаль замечал, какую громадную вычислительную работу делал отец, в то время, когда был на финансовой службе в Руане. Вот тогда у восемнадцатилетнего молодого человека и зародилась мысль уменьшить труд финансовых работников. Он задумал изобрести вычислительную машину, которая бы механически делала все арифметические действия, причем делала бы это быстро и точно.
Свой замысел Паскаль частично претворил в жизнь.
В 1641 году он изобрел вычислительную суммирующую машину, делающую сложение и вычитание чисел. Вычислительная машина Паскаля в усовершенствованном виде время от времени применяется и в нынешнее время.
Все суета сует
На 31-м году жизни Паскаль едва чуть не погиб. Он, как говорят, был на волосок от смерти и считал чудом, что остался в живых. И вот что произошл. Однажды Паскаль нправился на праздник в Нельи. Поехал он туда в карете, запряженной четырьмя лошадьми. На пути лошади испугались и, закусив удила, пустились наутёк. Стремглав вбежали они на мост через Сену и на его середине шарахнулись в сторону перил. К несчастью, верхние перила были сняты по случаю ремонта. Первые две лошади упали в реку. При ударе о нижние перила постромки порвались, и это спасло остальных лошадей и карету. Подбежавшие люди нашли в карете Паскаля. Он был в глубоком обмороке.
Этот случай оказал сильное влияние на дальнейшую жизнь Паскаля. Его охватила духовная тоска и уныние. «Все суета сует, — размышлял Паскаль. — Я думал раскрыть вечные законы, в то время как не знаю, что случится завтра…»
Болезненным настроением Паскаля быстро воспользовалась церковь. Под действием церковных служителей Паскаль в расцвете сил совсем прекратил заниматься наукой и предался бесплодным мистическим изысканиям. В угоду католической церкви он добровольно отказался от своих честолюбивых помыслов, дал клятву никогда не жениться и прожил остальную жизнь в послушании и смирении.
Паскаль оказался верен своему обещанию. По окончании памятного случая он прожил еще 8 лет, но в области науки уже ничего не сделал. Служители католической церкви торжествовали. Религия мстила науке за то, что она подрывала ее корни. Так католическая религия загубила великого ученого, который под ее прямым действием стал «живым трупом» в науке. Умер Паскаль в возрасте 39 лет.
Перечень открытий
Паскаль один из первых высказал принцип полной математической индукции и дал свой метод для образования коэффициентов бинома при помощи «арифметического треугольника» (треугольника Паскаля).
Ученый составил трактат, посвященный изучению фундаментальных свойств циклоиды, т. е. плоской кривой, которую описывает точка окружности, катящейся без скольжения по неподвижной прямой.
Паскаль открыл фундаментальной закон гидростатики (закон Паскаля), в соответствии с которому давление, производимое внешними силами на поверхности, передается жидкостью одинаково во всех направлениях.
Закон Паскаля имеет громадное значение в современной технике. На нем, к примеру, основана работа гидравлического пресса, используемого в прессовальном деле и штамповке.
Паскаль вложил первые кирпичи в основание такой науки, как теория вероятностей, дающей количественную оценку случайным событиям, т. е. событиям, каковые смогут «быть или не быть».
В трактате «О характере делимости чисел» Паскаль нашел общий показатель делимости. Наконец, он дал оригинальный метод решения задач на вычисление площадей и объемов, что явилось значительным шагом в развитии анализа бесконечно малых.
