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加斯帕尔·蒙日

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加斯帕尔·蒙日
出生(1746-05-09)1746年5月9日
法蘭西王國 法蘭西王國科多爾省博訥
逝世1818年7月28日(1818歲—07—28)(72歲)
法蘭西王國巴黎
墓地拉雪茲神父公墓
国籍 法國
知名于畫法幾何
運輸理論英语Transportation theory (mathematics)
科学生涯
研究领域數學、工程學、教育學
著名學生尚-巴蒂斯特·必歐[1]
夏爾·迪潘
讓-維克托·彭賽列[1]

佩吕斯伯爵加斯帕尔·蒙日(法語:Gaspard Monge, comte de Péluse,1746年5月10日—1818年7月28日),法国数学家画法几何创始人,(画法几何被广泛应用于工程制图当中),微分几何之父[2]。在法国大革命期间,他曾担任海军部长一职,同时他也积极改革法国的教育系统(曾参与巴黎綜合理工學院的创办)。

生平

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蒙日生于法国博訥,是一位商人的儿子。他曾就读于奥拉托利教会英语Oratory of Jesus在博訥資助興建的學院。1762年,他转学到该教会在里昂的大学,在里昂学习一年物理后成为教师,年仅17岁。

蒙日回到博訥後,为该镇绘制了一幅大型平面图,其发明了观测的方法且設計了所需的工具。平面图完工後被保存於該鎮图书馆至今。一位工程官员閱畢该图后,写信将蒙日举荐至位于梅濟耶爾梅濟耶爾皇家工程學院英语École royale du génie de Mézières。随后成为一名绘图员,勉強属于该学院的學生。

职业生涯

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学校本身因为过于贵族化而不能允许他正式入学。他的手工技能得到了恰如其分的赏识,但他的数学才能并没有受到重视。在此期间他认识了該學院的数学教授夏尔·博叙英语Charles Bossut。“我一千次受到诱惑,”他很久以后提到,“想要厌恶地扯破我那些景仰的图纸——好像我除此以外一无所长一样。”

蒙日在該學院学习一年后,他被要求设计一个要塞的防禦設施;该布置需要最大化防御功能。当时已经存在一套比较成熟的设计方法,通常需要很长的計算过程来完成。他用了一个几何的方法来代替,并且迅速地得到了结果。司令官一开始拒绝接受,因为一般完成工作所需的时间还没有过去;但是检查後发现数值正確,因此该方案被采纳。而蒙日继续进行研究,发现了应用几何学到建筑设计的一般方法,也就是今天所谓的画法几何,正因此事,蒙日的数学才能才得到赏識。

法国大革命之前,掌握该方法的專業人士无法将其經驗授予他人,甚至連其他學者也不得而知;直到很多年后他的理論才得以公布。

1768年,蒙日成为数学教授,1771年再成为物理教授;1778年他娶了Horbon夫人,1780年他成为学院的一员(同时保有他的職位);他和克洛德·貝托萊的亲密友谊也开始于此时。1783年,他离开梅濟耶爾,接替去世的艾蒂安·貝祖成为海军檢驗官的候选人。虽然部长要求蒙日准备一套完整的数学课程,但遭蒙日拒绝,理由是这会剥夺艾蒂安·貝祖夫人的唯一收入,也就是她先夫的著作收入;1786年,他撰寫並發表了他的著作《靜力學的基本理論》(法語:Traité élémentaire de la statique)。

著作

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蒙日(1770–1790年间)在《Memoirs of the Academy of Turin》,巴黎学院的《Mémoires des savantes étrangers》,《Mémoires》,以及《Annales de chimie》上发表了大量的数学和物理论文。其中值得注意的是"Sur la théorie des déblais et des remblais" (Mém. de l’acad. de Paris, 1781),它在对标题中所指的土地工作的问题的研究中,作出了和该问题相关的曲面上的曲线的重大发现。欧拉在他关于曲率的论文(Berlin Memoirs,1760)中考虑了穿过特定法向的平面界面的法向而不是曲面的法向,因而他并未发现曲面的递变的法向的相交问题。蒙日的上述备忘录给出了曲线曲率的常微分方程,並公佈了一般情況下的結果;但对于椭球上的应用則是於1795年發佈的论文中首次给出的。(蒙日1781年的备忘录也是已知最早对现行规划类问题的研究,特别是運輸问题。与此相关,蒙日土壤搬运问题导出了分布间距离的弱拓扑定义,該理論得到列昂尼德·坎托羅維奇保羅·皮埃爾·萊維列昂尼德·瓦塞斯坦英语Leonid Vaserstein等數學家的認同。在1783年的备忘录中,蒙日發現氫氣氧氣中燃燒可以生成;但此現象已於1766年被亨利·卡文迪什率先發現。

1792年,國民立法議會成立后,蒙日正式接任海军部長一职,任期為1792年8月10日到1793年4月10日。公共安全委员会请求智囊团协助保卫共和国時,他全力投入國防工作,并以不知疲倦著称;在此期间他發表了《Description de l'art de fabriquer les canons》和《Avis aux ouvriers en fer sur la fabrication de l'acier》兩篇論文。

他积极参与巴黎高等師範學院巴黎綜合理工學院的测绘工作,并擔任物理學教授。

法国大革命

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1796年,蒙日被派往意大利,同行的克洛德·貝托萊和幾位艺术家,此行的目的是領取从一些意大利小镇征收的画和雕塑,在那里他结识了拿破仑。两年后,他被派去罗马执行任务,该任务终止于由安德烈·馬塞納所建立的罗马共和国;此后他參與了埃及-敘利亞戰役埃及科学艺术学院英语Commission des Sciences et des Arts的科研工作;他们陪同拿破仑前往叙利亚,并于1798年隨他返国。蒙日被任命为埃及委员会的主席,并继续從事學術工作。他后来的数学论文发表于該學院的通讯期刊。保守黨參議院英语Sénat conservateur成立后,他被任命为成员之一,有丰厚的收入和貝魯西亞伯爵的头衔;但是拿破仑倒台之后,他的名銜被剥夺,兼被学院除名。

蒙日在巴黎的拉雪兹神父公墓的頭像

加斯帕爾·蒙日于1818年7月28日卒于巴黎,葬于巴黎拉雪兹神父公墓加斯帕爾·蒙日陵墓英语Gaspard Monge's mausoleum

参考

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参見

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外部链接

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  1. ^ 1.0 1.1 Sooyoung Chang, Academic Genealogy of Mathematicians, World Scientific, 2010, p. 93.
  2. ^ O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Gaspard Monge, Mactutor History of Mathematics archive, University of St Andrews