Blaise Pascal

阅读完整传记、IQ分数、名言和成就 Blaise Pascal 在Geniuses.Club上.

心有其理,理所不知。

Blaise Pascal是一位法国数学家、物理学家、发明家、哲学家、作家和天主教神学家。他是一位神童,由担任Rouen税务官的父亲教育。Pascal最早的数学工作涉及圆锥曲线;他在16岁时写了一篇关于射影几何的重要论文。他后来与Pierre de Fermat就概率论进行通信,强烈影响了现代经济学和社会科学的发展。1642年,他还是青少年时就开始了一些开创性的计算机器工作,称为Pascal计算器,后来称为Pascalines,确立了他作为机械计算器的最初两位发明者之一的地位。

他还从事自然和应用科学的工作,对流体研究做出了重要贡献,并通过推广Evangelista Torricelli的工作澄清了压力和真空的概念。继Galileo Galilei和Torricelli之后,1647年,他反驳了坚持"自然厌恶真空"的亚里士多德追随者。Pascal的结果在被接受之前引起了许多争议。Pascal还撰文为科学方法进行辩护。

1646年,他和妹妹Jacqueline认同天主教内称为詹森主义的宗教运动。在1654年末的宗教经历之后,他开始撰写有影响力的哲学和神学著作。他最著名的两部作品出自这一时期:《Lettres provinciales》和《Pensées》,前者以詹森派和耶稣会之间的冲突为背景。后者包含Pascal的赌注,原文称为"机器论述",是一个关于上帝存在的概率论证。那一年,他还写了一篇关于算术三角形的重要论文。在1658年至1659年间,他撰写了关于圆摆线及其在计算固体体积中的应用的著作。

在他的一生中,Pascal体质虚弱,尤其是18岁之后;他在39岁生日后仅两个月就去世了。

早年生活和教育

Pascal出生在Clermont-Ferrand,位于法国Auvergne地区,靠近Massif Central。他在三岁时失去了母亲Antoinette Begon。他的父亲Étienne Pascal(1588–1651)也对科学和数学感兴趣,是一位地方法官和"Noblesse de Robe"的成员。Pascal有两个妹妹,较小的Jacqueline和较大的Gilberte。

1631年,在妻子去世五年后,Étienne Pascal携带子女迁居Paris。这个新来的家族很快聘请了女仆Louise Delfault,她最终成为家庭的重要成员。从未再婚的Étienne决定由他独自教育孩子们,因为他们都表现出非凡的智力能力,尤其是他的儿子Blaise。年轻的Pascal对数学和科学表现出惊人的天赋。

圆锥曲线论文

特别引起Pascal兴趣的是Desargues关于圆锥曲线的著作。按照Desargues的思想,16岁的Pascal作为证明,创作了一篇关于所谓"神秘六边形"、"Essai pour les coniques"(《圆锥曲线论》)的短论文,并将其——他第一部认真的数学著作——寄给了Paris的Père Mersenne;它至今仍以Pascal定理而闻名。该定理指出,如果一个六边形内接于圆或圆锥曲线,那么对边的三个交点在一条称为Pascal线的直线上。

Pascal的出生地。

Pascal的工作如此早熟,以至于Descartes确信Pascal的父亲写了它。当Mersenne向Descartes保证这确实是儿子而不是父亲的产物时,Descartes不屑地驳回了它:"我不觉得奇怪他提出的关于圆锥曲线的证明比古人的更恰当,"他补充说,"但与这个主题相关的其他问题可能会被提出,这些问题一个16岁的孩子几乎不会想到。"

离开Paris

当时在法国,职位和职务可以被买卖——并且确实被买卖了。1631年,Étienne以65,665里弗尔的价格出售了他在Cour des Aides担任第二主席的职位。这笔钱被投资在政府债券中,这提供了虽然不是奢侈,但肯定是舒适的收入,使Pascal家族能够搬到Paris并享受生活。但在1638年,Richelieu为了筹集资金继续进行三十年战争而对政府债券违约。突然间,Étienne Pascal的资产从近66,000里弗尔跌至不足7,300。

像许多其他人一样,Étienne最终因反对Cardinal Richelieu的财政政策而被迫逃离Paris,将他的三个孩子留在邻居Madame Sainctot的照顾下,她是一位美女,过去臭名昭著,开设了法国最华丽和最具知识性的沙龙之一。只有当Jacqueline在Richelieu出席的儿童剧中表现出色时,Étienne才被赦免。随着时间的推移,Étienne重新获得了红衣主教的青睐,1639年被任命为Rouen市的国王税务专员——这是一座因起义而税收记录完全混乱的城市。

Pascaline

1642年,为了减轻父亲无尽的、令人疲惫的税款欠付和缴纳计算工作——年轻的Pascal已被征募参与这项工作——不到19岁的Pascal构造了一台机械计算器,能够进行加法和减法运算,称为Pascal计算器或Pascaline。在已知存活的八台Pascalines中,四台由Paris的Musée des Arts et Métiers收藏,另一台由德国Dresden的Zwinger博物馆收藏,展出了他两台原始机械计算器。

尽管这些机器是随后400年机械计算方法发展的开创性前驱,从某种意义上说也是计算机工程领域的后来者,但计算器未能取得商业成功。部分原因是它在实际使用中仍然相当笨重,但可能主要是因为它异常昂贵,Pascaline对法国和欧洲其他地方的富人来说只不过是一个玩具和身份象征。Pascal在接下来的十年里继续对他的设计进行改进,他提到了大约50台按他的设计制造的机器。他在随后的10年中制造了20台成品机器

数学

Pascal在他的一生中继续影响数学。加拿大Ontario的滑铁卢大学每年举办一场以Pascal名字命名的数学竞赛。

概率论

Pascal对概率论的发展是他对数学最有影响力的贡献。最初应用于赌博,今天它在经济学中极其重要,尤其是在精算科学中。John Ross写道:"概率论及其随之而来的发现改变了我们对不确定性、风险、决策以及个人和社会影响未来事件过程的能力的看法。"然而,Pascal和Fermat虽然在概率论中做了重要的早期工作,但并未很远地发展该领域。Christiaan Huygens从Pascal和Fermat的通信中了解了这一主题,写了关于该主题的第一本书。继续发展该理论的后来者包括Abraham de Moivre和Pierre-Simon Laplace。

1654年,在朋友Chevalier de Méré的促使下,他与Pierre de Fermat就赌博问题进行通信,从该合作中诞生了概率的数学理论。具体问题是两个玩家想要提前完成一个游戏,并基于游戏的当前情况,想要根据每个玩家从该点获胜的机会公平地分配赌注。从这个讨论中,引入了期望值的概念。Pascal后来在《Pensées》中使用了概率论证,Pascal的赌注,来为相信上帝和有道德的生活进行辩护。Fermat和Pascal对概率微积分所做的工作为Leibniz的微积分公式奠定了重要基础。

Pascal三角形

Pascal的《Traité du triangle arithmétique》(《算术三角形论》)1654年描述了一个方便的二项式系数表格表示,现在称为Pascal三角形。该三角形也可以表示为:

他通过递归定义三角形中的数字:将第m + 1行和第n + 1列中的数字称为tmn。那么tmn = tm–1,n + tm,n–1,对于m = 0, 1, 2, ...和n = 0, 1, 2, ...。边界条件是tm,−1 = 0,t−1,n = 0,对于m = 1, 2, 3, ...和n = 1, 2, 3, ...。生成元t00 = 1。Pascal以证明结束,

1654年,他证明了Pascal恒等式,将前n个正整数的p次方之和相关联,其中p = 0, 1, 2, ..., k。那一年,Pascal经历了宗教体验,基本上放弃了数学工作。

圆摆线

1658年,正在牙痛的Pascal开始考虑涉及圆摆线的几个问题。他的牙痛消失了,他将此视为继续研究的天意信号。八天后他完成了他的论文,为了宣传结果,他提议了一场竞赛。

Pascal研究圆摆线,由Augustin Pajou绘制,1785年,Louvre

Pascal提出了三个关于圆摆线的重心、面积和体积的问题,获胜者或获胜者将获得20和40西班牙金币的奖励。Pascal、Gilles de Roberval和Pierre de Carcavi是评委,John Wallis和Antoine de Lalouvère的两项提交都被判定不足以接受。在竞赛进行期间,Christopher Wren向Pascal发送了一份关于圆摆线整流证明的提议;Roberval立即声称他已经知道该证明多年。Wallis在Wallis的《Tractus Duo》中发表了Wren的证明,确认Wren为第一份已发表证明的优先权。

物理学

Pascal对物理学的几个领域做出了贡献,最特别是流体力学和压力领域。为了纪念他的科学贡献,Pascal这个名字已被赋予SI压力单位和Pascal定律,即静力学的重要原理。他在寻求永动机的过程中引入了轮盘赌的原始形式和轮盘赌轮。

流体动力学

他在流体动力学和流体静力学领域的工作集中在液压流体原理上。他的发明包括使用液压来增倍力的液压机和注射器。他证明了水静压不取决于流体的重量,而是取决于高度差。他通过将一根细管连接到充满水的桶并将管子填充到建筑物第三层的水平面来演示这一原理。这导致桶泄漏,其成为了Pascal桶实验。

真空

到1647年,Pascal已经了解到Evangelista Torricelli关于气压计的实验。在复制了一个涉及将充满水银的管子倒过来放在水银碗中的实验后,Pascal质疑什么力使某些水银留在管子中,以及什么填充了管子中水银上方的空间。当时,大多数科学家包括Descartes相信一个充满体,即某些不可见的物质充满了所有空间,而不是真空。"自然厌恶真空。"这基于亚里士多德的观点,即运动中的一切都是物质,由另一物质移动。此外,光穿过玻璃管,提示一种物质如以太而不是真空填充了空间。

(伪造的)Pascal桶实验的插图

在这种方向进行了更多实验后,1647年Pascal创作了《Experiences nouvelles touchant le vide》(《关于真空的新实验》),详细说明了描述各种液体可以被空气压力支撑到什么程度的基本规则。它还提供了为什么确实是气压计管中液体柱上方存在真空的原因。这项工作随后由1648年发表的《Récit de la grande expérience de l'équilibre des liqueurs》(《关于液体平衡的伟大实验的叙述》)进行。

Torricelli真空发现空气压力等于30英寸水银的重量。如果空气有有限的重量,地球大气必然有最大高度。Pascal推理说,如果是真的,高山上的空气压力必然小于低海拔处的压力。他住在Puy de Dôme山附近,高4,790英尺(1,460米),但他的健康状况不佳,无法爬上它。1648年9月19日,在Pascal多个月友好但坚持的催促后,Pascal的姐姐Gilberte的丈夫Florin Périer终于能够进行该事实验证

与伟人比较

Blaise Pascal vs Karl MarxBlaise Pascal vs Friedrich NietzscheBlaise Pascal vs MichelangeloBlaise Pascal vs Confucius
查看排行 →所有对比 →

神童

Erik DemaineErik DemaineEntered university at twelve and became MIT's youngest-ever…Tanishq AbrahamTanishq AbrahamThree Associate Degrees by 11 — Med School at 14, MD-Candidate…Leia ZhuLeia ZhuMade her solo debut before 2,000 people at age four and the BBC…Cleopatra StratanCleopatra StratanYoungest Person to Score a #1 Hit and Earn Professional Singer…
神童 →

玩一玩,明天再来

每日天才挑战 · Guess the genius
19th-century mathematician who wrote the first algorithm for Charles Babbage's Analytical Engine.
点选你的答案 ↓
你是哪位天才? 免费智商测试