与数学结缘的皇帝(2)
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拿破仑在数学方面的过人素养和非凡造诣,在他担任炮兵军官时大放异彩。
1805年,拿破仑率军与普鲁士、俄国联军在莱茵河南北两岸对阵。两军都想向对方阵地开炮;但是,不知宽度的莱茵河成了双方的阻碍,没有精确射程的炮击成了浪费弹药的竞赛。在这種情况下,谁能率先测量出河的宽度,谁就能占得先机。
拿破仑为解决这个难题,每天远眺莱茵河,在岸边来回踱步。有一次,他偶然发现,对岸的边线(北岸线)恰巧擦着自己戴的军帽的边沿,于是,计上心来。他在这个地点做了一个记号,然后沿着莱茵河的垂直方向一步一步往后退,一直退到莱茵河南岸线也擦着自己军帽沿的地方,停下来又做了个记号。拿破仑让部下丈量出这两个记号之间的距离,并告诉部下:“这就是莱茵河的宽度。”
当天傍晚,经过重新校准的法军大炮一齐向对岸敌军阵地射击。炮弹就像长了眼睛般,纷纷飞入敌营。敌军顿时大乱,全线溃败,而法军凭借拿破仑的数学智慧大获全胜。
据说,拿破仑对几何学有着特别的兴趣。在他统治法国之前,曾与法国大数学家拉格朗日及拉普拉斯一起讨论过几何问题。拿破仑的过人才智和真知灼见令数学家们叹服,以至于他们一起请求:“将军,你来给大家上一次几何课吧!”这样的说法似乎有吹捧夸张之嫌,不过,拿破仑对几何的情有独钟是有据可查的。
史料记载,拿破仑攻占意大利之后,把意大利图书馆中有价值的文献,包括欧几里得的名著《几何原本》都运回了巴黎。当他阅读了意大利数学家马克罗尼的几何著作后,就给法国数学家提出过“如何仅用圆规将已知圆心的圆周四等分”的问题,后被法国数学家曼彻罗尼所解决,其巧妙思路至今仍为广大数学爱好者津津乐道。
除此之外,几何史上的一些名题也和拿破仑有着关联。“拿破仑三角形”就是其中最著名的范例:如果从一个任意三角形的三边上向外或向内分别做3个正三角形,那么连结这3个三角形的中心,得到仍是一个正三角形,后人称之为“拿破仑三角形”(如下图);在图1中,AA1、BB1、CC1三线共点,且AA1=BB1=CC1,这个命题被称为“拿破仑定理”。后来,人们又发现了“拿破仑三角形”其他一些妙不可言的性质,它们深刻地揭示了几何量之间的内在关系,同时也充分体现了几何图形的和谐美和对称美。
拿破仑不仅精通数学,更难能可贵的是,他还非常珍惜数学人才和重视普及数学知识。在拿破仑的眼里,一个将军远没有一个数学家重要。因此,当1814年俄、奥、普联军兵临巴黎城下时,一些数学学院的学生要求参军应战,拿破仑坚决地拒绝了他们的要求,理由是:“我不能为了一场战争的胜利而杀死生金蛋的母鸡。”拿破仑曾坦言,他如果不是将军的话,会选择去做一名数学教授。他还说:“一个国家只有数学蓬勃发展,才能表现它的国力强大。”在统治法国期间,拿破仑要求学生必须学习充分的数学课程。这一传统对现代法国学校的课程改革产生了重大影响。
【责任编辑】赵 菲 (林革)