? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?帕斯卡：壓強“帕”的創(chuàng)造者

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2019-4-23 青野云麓

布萊士?帕斯卡（Blaise Pascal ）公元1623年6月19日出生于多姆山省奧弗涅地區(qū)的克萊蒙費朗，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、哲學(xué)家、散文家。

16歲時發(fā)現(xiàn)著名的帕斯卡六邊形定理：內(nèi)接于一個二次曲線的六邊形的三雙對邊的交點共線。17歲時寫成《圓錐曲線論》(1640)，是研究德札爾格射影幾何工作心得的論文，包括上述定理。這些工作是自希臘阿波羅尼奧斯以來圓錐曲線論的最大進步。1642年他設(shè)計并制作了一臺能自動進位的加減法計算裝置，被稱為是世界上第一臺數(shù)字計算器，為以后的計算機設(shè)計提供了基本原理。1654年他開始研究幾個方面的數(shù)學(xué)問題，在無窮小分析上深入探討了不可分原理，得出求不同曲線所圍面積和重心的一般方法，并以積分學(xué)的原理解決了擺線問題，于1658年完成《論擺線》。他的論文手稿對萊布尼茨建立微積分學(xué)有很大啟發(fā)。在研究二項式系數(shù)性質(zhì)時，寫成《算術(shù)三角形》向巴黎科學(xué)院提交，后收入他的全集，并于1665年發(fā)表。其中給出的二項式系數(shù)展開后人稱為“帕斯卡三角形”，實際它已在約1100年由中國的賈憲所知。在與費馬（Pierre Fermat）的通信中討論賭金分配問題，對早期概率論的發(fā)展頗有影響。他還制作了水銀氣壓計（1646），寫了液體平衡、空氣的重量和密度等方向的論文（1651－1654）。自1655年隱居修道院，寫下《思想錄》（1658）等經(jīng)典著作。

?

帕斯卡生于法國奧弗涅地區(qū)多姆山省的克萊蒙，從小體質(zhì)虛弱，三歲喪母。父親艾基納（1588年—1651年）是一個小貴族，擔(dān)任地方法官的職務(wù)，是一位數(shù)學(xué)家和拉丁語學(xué)者。布萊士?帕斯卡是杰奎琳?帕斯卡和另外兩個姐妹（只有其中之一，潔柏特活過童年）的兄弟。母親死后，父親就辭去了法官職務(wù)。

1623年6月19日誕生于法國多姆山省克萊蒙費朗城。帕斯卡沒有受過正規(guī)的學(xué)校教育。他四歲時母親病故，由受過高等教育、擔(dān)任政府官員的父親和兩個姐姐負(fù)責(zé)對他進行教育和培養(yǎng)。他父親是一位受人尊敬的數(shù)學(xué)家，在其精心地教育下，帕斯卡很小時就精通歐幾里得幾何，他自己獨立地發(fā)現(xiàn)出歐幾里得的前32條定理，而且順序也完全正確。12歲獨自發(fā)現(xiàn)了“三角形的內(nèi)角和等于180度”后，開始師從父親學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。1631年帕斯卡隨家移居巴黎。父親發(fā)現(xiàn)帕斯卡很有出息，在他16歲那年，滿心喜歡地帶他參加巴黎數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家小組（法國巴黎科學(xué)院的前身）的學(xué)術(shù)活動，讓他開開眼界，17歲時帕斯卡寫成了數(shù)學(xué)水平很高的《圓錐截線論》一文，這是他研究德扎爾格關(guān)于綜合射影幾何的經(jīng)典工作的結(jié)果。

?

1631年帕斯卡全家移居巴黎。艾基納自己教育帕斯卡并且常與巴黎一流的幾何學(xué)家如馬蘭?梅森、伽桑狄、德扎爾格和笛卡爾等人交談，小帕斯卡也在此時表現(xiàn)出在數(shù)學(xué)上很高的天賦。11歲時小帕斯卡寫了一篇關(guān)于振動與聲音的關(guān)系的文章，這使得艾基納擔(dān)心兒子會影響希臘和拉丁文的學(xué)習(xí)，于是禁止他在15歲前學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。一天，艾基納發(fā)現(xiàn)小帕斯卡（當(dāng)時12歲）用一塊煤在墻上獨立證明三角形各角和等于兩個直角。從那時，帕斯卡被允許學(xué)習(xí)歐幾里得幾何。

小帕斯卡對德扎爾格的著作特別感興趣。在德扎爾格思想的影響下，帕斯卡16歲寫成《論圓錐曲線》。這本書的大部分已經(jīng)散失，但是一個重要結(jié)論被保留了下來，即“帕斯卡定理”。笛卡爾對此書大為贊賞，但是不敢相信這是出自一個16歲少年之手。1641年帕斯卡又隨家移居魯昂。1642年到1644年間幫助父親做稅務(wù)計算工作時，帕斯卡發(fā)明了加法器，這是世界上最早的計算器，現(xiàn)陳列于法國博物館中。

他接受了宗教教義，但仍致力于科學(xué)實驗活動，到1653年之間，帕斯卡集中精力進行關(guān)于真空和流體靜力學(xué)的研究，取得了一系列重大成果。

?

1647年重返巴黎居住。他根據(jù)托里拆利的理論，進行了大量的實驗，1647年的實驗曾轟動整個巴黎，他自己說：他的實驗根本指導(dǎo)思想是，反對“自然厭惡真空”的傳統(tǒng)觀念。

1648年，他發(fā)表了有關(guān)真空問題的論文。1648年帕斯卡設(shè)想并進行了對同一地區(qū)不同高度大氣壓強測量的實驗，發(fā)現(xiàn)了隨著高度降低，大氣壓強增大的規(guī)律。在這幾年中，帕斯卡在實驗中不斷取得新發(fā)現(xiàn)，并且有多項重大發(fā)明，如發(fā)明了注射器、水壓機，改進了托里拆利的水銀氣壓計等。1649年到1651年，帕斯卡同他的合作者皮埃爾（Perier）詳細(xì)測量同一地點的大氣壓變化情況，成為利用氣壓計進行天氣預(yù)報的先驅(qū)。1651年帕斯卡開始總結(jié)他的實驗成果，到1654年寫成了《液體平衡及空氣重量的論文集》，1663年正式出版。此后帕斯卡轉(zhuǎn)入了神學(xué)研究，1655年他進入神學(xué)中心披特壘阿爾。他從懷疑論出發(fā)，認(rèn)為感性和理性知識都不可靠，從而得出信仰高于一切的結(jié)論。

?

1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父親的一場病，使他同一種更加深奧的宗教信仰方式有所接觸，對他以后的生活影響很大。帕斯卡和數(shù)學(xué)家費馬通信，他們一起解決某一個上流社會的賭徒兼業(yè)余哲學(xué)家送來的一個問題，他弄不清楚他賭擲三個骰子出現(xiàn)某種組合時為什么老是輸錢。在他們解決這個問題的過程中，奠定了近代概率論的基礎(chǔ)。他短暫的一生中作出了許多貢獻，以在數(shù)學(xué)及物理學(xué)中的貢獻最大。1646年他為了檢驗意大利物理學(xué)家伽利略和托里拆利的理論，制作了水銀氣壓計，在能俯視巴黎的克萊蒙費朗的山頂上反復(fù)地進行了大氣壓的實驗，為流體動力學(xué)和流體靜力學(xué)的研究鋪平了道路。實驗中他為了改進托里拆利的氣壓計，他在帕斯卡定律的基礎(chǔ)上發(fā)明了注射器，并創(chuàng)造了水壓機。

他關(guān)于真空問題的研究和著作，更加提高了他的聲望。他從小就體質(zhì)虛弱，又因過度勞累而使疾病纏身。然而正是他在病休的1651～1654年間，緊張地進行科學(xué)工作，寫成了關(guān)于液體平衡、空氣的重量和密度及算術(shù)三角形等多篇論文，后一篇論文成為概率論的基礎(chǔ)。在 1655~1659年間還寫了許多宗教著作。晚年，有人建議他把關(guān)于旋輪線的研究結(jié)果發(fā)表出來，于是他又沉浸于科學(xué)興趣之中，但從1659年2月起，病情加重，使他不能正常工作，而安于虔誠的宗教生活。最后，在巨大的病痛中逝世。

1662年8月19日帕斯卡逝世，終年39歲。后人為紀(jì)念帕斯卡，用他的名字來命名壓強的單位“帕斯卡”，簡稱“帕”。

?

主要貢獻

物理

帕斯卡在1653年提出流體能傳遞壓力的定律，即所謂帕斯卡定律。并利用這一原理制成水壓機。他還制成注水器（syringe）,繼承伽利略和E.托里拆利的大氣壓實驗，發(fā)現(xiàn)大氣壓隨高度變化。國際單位制中壓力的單位帕[斯卡]即以其姓氏命名。

數(shù)學(xué)

帕斯卡的數(shù)學(xué)造詣很深。除對概率論等方面有卓越貢獻外，最突出的是著名的帕斯卡定理－－他在《關(guān)于圓錐曲線的論文》中提出的。帕斯卡定理是射影幾何的一個重要定理，即“圓錐曲線內(nèi)接六邊形其三對邊的交點共線”。

在代數(shù)研究中，他發(fā)表過多篇關(guān)于算術(shù)級數(shù)及二項式系數(shù)的論文，發(fā)現(xiàn)了二項式展開式的系數(shù)規(guī)律，即著名的“帕斯卡三角形”。（在我國稱 “楊輝三角形”），他與費馬共同建立了概率論和組合論的基礎(chǔ)，并得出了關(guān)于概率論問題的一系列解法。他研究了擺線問題，得出了不同曲線面積和重心的一般求法。他計算了三角函數(shù)和正切的積分，最早引入了橢圓積分。

?

　布萊士?帕斯卡是法國著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、哲學(xué)家和散文家，雖然布萊士?帕斯卡只在這個世界上生活了短暫的39年，但卻為人類的文明和進步作出了非常多的貢獻。