数学史上最著名的5个女数学家( 二 )
1816 年,苏菲第三次提交结果,终于得到科学院认可 。虽然她的方程与实验结果并不吻合(因为她引用了欧拉的另一个方程作为边界条件,但这个方程是错误的),但最终科学院还是接受了她的论文并向她授奖,苏菲 ?姬曼成为第一位得到科学院奖励的女性 。当时法国科学院禁止除了院士夫人之外的女性涉足,苏菲始终无法堂而皇之地进入科学院参加学术讨论 。直到 7 年后,她与科学院秘书傅里叶成为朋友,这项禁令才成为历史 。
1831 年苏菲因为乳腺癌而去世 。尽管她的学术成就已经得到了认可,但在官方的死亡证明上仍将她列为“领取固定年金的女性”(rentière–annuitant)而不是数学家 。她去世 6 年之后,哥廷根大学(University of G?ttingen)考虑授予她荣誉学位,高斯写道,“她向世界证明了女性也可以在最精细和抽象的领域做出杰出的贡献,因此向她授予荣誉学位是完全合理的” 。
为了纪念苏菲?姬曼对数论的贡献,现在将 p 与 2p+1 都是素数的数称为 “苏菲?姬曼质数” 。
3、第一位女程序员:爱达?洛夫雷斯
爱达 · 洛夫雷斯(Ada Lovelace)有一位显赫的父亲——英国诗人拜伦勋爵,但她却是以 “世界上第一位程序员”而闻名 。爱达于 1815 年在伦敦出生,他的父亲那时已经颇有名望,但他与爱达母亲之间的婚姻却是一出悲剧 。在爱达一个月大时,她的母亲就因为无法忍受拜伦情绪化的诗人特质,带着爱达回娘家了 。尽管当时英国的法律规定,若夫妻分居丈夫可以得到孩子的抚养权,但拜伦却从未要求抚养爱达 。在签署了分居协议后,拜伦离开了英国前往欧洲大陆游历 。
爱达的母亲不希望女儿长大后与她爸一样情绪化,加上她本人是业余数学爱好者,因此为爱达聘请了数学教师 。17 岁时,爱达的数学天赋逐渐展现,她的数学教师、当时有名的数学家德·摩根(Augustus De Morgan)在写给爱达母亲的信中说,爱达 “可能会成为一流的数学家” 。
据说有一次德·摩根夫人带着爱达和其他小姑娘去参观英国数学家巴贝奇(Babbage)的差分机,这是一个庞大的机器,可以用来计算多项式的在某一点的取值,甚至可以通过多项式来逼近对数函数和指数函数 。巴贝奇的差分机使用了有限差分的方法,从而避免了乘法和除法的运算 。尽管他的差分机并未完全完成,但仍是 19 世纪初伟大的发明之一 。爱达对这项发明很感兴趣,并且向巴贝奇请教其工作原理,巴贝奇也对这个小姑娘留下了深刻的印象 。
好笑的是,爱达的母亲认为巴贝奇只是个江湖骗子 。但 1836 年爱达还是写信给巴贝奇,请求他教授数学知识 。巴贝奇在差分机的基础上设计了分析机,这是一种更加强大的计算机,它可以将计算结果通过打孔记录在卡片上,而后再读入这些信息进行下一次计算 。巴贝奇甚至设计了队列控制、分支和循环等结构 。如果分析机按照当年巴贝奇的设计得以完成的话,那将是第一个图灵完全的计算机 。
1840 年,巴贝奇到意大利讲学并向人们推销分析机的概念,意大利青年数学家米纳布里(Luigi Menabrea)将他的讲课内容以法语整理出一份笔记(他后来成为意大利总理) 。为了扩大这份讲义的影响,巴贝奇请爱达将其翻译为英语 。
爱达的主要成就就是这份讲义翻译稿的附录 。经过 9 个月的工作,她将这份讲义翻译成英文,并在 245 页的原稿后面添加了 297 页的附录 。在这份附录中,爱达设计了一个算法计算伯努利数列的值(现在我们知道伯努利数列的值是黎曼 ζ 函数在负整数的取值),这也是第一个利用计算机进行运算的算法说明,因此爱达被称为“世界上第一位程序员” 。可惜的是,巴贝奇的设计在 19 世纪从未被真正建成,直到 1989 年,伦敦科学博物馆才按巴贝奇的设想完成了一台差分机 。
为了纪念爱达的贡献,美国国防部在 1980 年将他们设计的一种计算机语言命名为 Ada,编号为 MIL-STD-1815,用以纪念爱达出生的年份 。Ada 语言被广泛地应用于各种嵌入式系统,包括航天器、导弹和其他需要高度可靠性的设备 。1996 年,欧洲航天局发射的 “阿丽亚娜 5 号” 火箭就使用了 Ada 语言 。不幸的是火箭在发射 37 秒后爆炸并解体,价值 5 亿美元的卫星付之一炬 。爆炸的原因是一段将 64 位浮点数转换为 16 位无符号整数的代码,没有返回正确的数值而返回了一个溢出诊断信息 。这段代码是在设计阿丽亚娜 4 号火箭时加入的,当时的工程师经过估算认为传感器的数值远不足以造成 16 位系统的溢出,但在阿丽亚娜 5 号火箭中设计人员简单地重用了这段代码但没有重新估算数值的大小 。
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