俄羅斯數學奇才:平行線可以相交卻被質疑,死後十二年卻被證實
1995年,已然大紅的周星馳的新片《大話西遊》上映,但卻沒有重現周星馳之前《賭聖》和《逃學威龍》系列的火爆狀況,反而票房口碑雙雙不盡人意。直到幾年之後,人們重新審視這部電影時,才發現其中深意。
而像這種起初不被看好後來卻被人肯定的事件,在歷史上還有很多。在電影藝術領域上,周星馳的《大話西遊》就是一個典型;而在數學理論的領域上,羅巴切夫斯基必然是其中之一。
羅巴切夫斯基生於1792年的俄羅斯,1800年時,他的父親就去世了,父親的離去讓年幼的他感到無所適從,因此他把很多空閒時間都花在閱讀和學習上。次年,羅巴切夫斯基才正式入學,開始系統性地學習數學,並且在數學領域中,羅巴切夫斯基表現出了驚人的天賦。
因此,年僅15歲的羅巴切夫斯基就進入喀山大學。1811年時,羅巴切夫斯基僅僅用了四年時間就拿到了大學畢業證與碩士學位證,並留在了學校繼續自己的數學研究。1814年,他成爲了教授助理。1816年就因爲學術頗豐而晉升爲額外教授。而此時他才僅僅24歲,數學界彷彿看到一顆數學界的明星正冉冉升起。
而在數學領域,其歷史上有一位名人巨擘,他就是歐幾里得。歐幾里得被稱之爲“幾何之父”,他編寫了數學領域幾乎人盡皆知的《幾何原本》,這是第一部用公理法系統建立理論體系的鉅著,對後世產生了極其重要的影響。
而在《幾何原本》中,開篇就提出了五個公理和五個公設,這些公理和公設都一個接着一個被證明了,唯獨第五個公設始終未能被證明,而這個公設就是“如果一條線段與兩條直線相交,在某一側的內角和小於兩直角和,那麼這兩條直線在不斷延伸後,會在內角和小於兩直角和的一側相交。”
其實也就是“平行線理論”,意思就是如果平面中的兩條直線是一對平行線,那麼他們永遠不會相交。但從公元前3世紀一直到19世紀初,近兩千年內都沒人能夠證明第五公設。
而年輕有爲的羅巴切夫斯基也將目光投入到第五公設中,1815年,他便正式開始了對第五公設的證明的研究。但無論他怎麼研究,怎麼證明,最後的結果都是失敗。這時,他突然想到,如果第五公設本身就是不可證明的呢?
於是,他利用反證法得到一個新的命題——過平面上直線外一點,至少可引兩條直線與已知直線不相交。這是第五公設的否命題,也就是說,只要證明了這個命題,就能得出第五公設的不可證性,從而開啓一個新的數學幾何世界與體系。
而最終他也完成了這麼一個體系,他在自查時發現其中沒有任何邏輯矛盾,他已然發現了新世界,即使這個體系在當時幾乎都認定第五公設可證的數學界中顯得如此荒謬,但他還是爲自己的幾何體系取名爲《非歐幾何》。
但年輕的羅巴切夫斯基還是拿着自己的研究成果,在1826年喀山大學的學術會議上,說出了第五公設不可證的理論,並將自己的新體系介紹給了在場的各個數學大拿。但《非歐幾何》中的很多結論跟當時的主流學說與經驗都完全相悖。因此,各個同行都當他是在胡說八道,沒有理會。
1832年時,他將自己的論文送到了當時頗有聲望的數學家奧斯特羅格拉茨基手中進行評定。可惜即使是他也無法理解《非歐幾何》,甚至還以言語挖苦嘲諷羅巴切夫斯基,更斷言說他《非歐幾何》是錯誤的,根本不值得數學界注意。
在奧斯特羅格拉茨基發聲之後,許多數學家也相繼發聲,評判羅巴切夫斯基的研究成功,甚至直接進行人身攻擊。迫於輿論壓力,他只好辭去喀山大學的校長職務。此時更是禍事成雙,他特別關愛的聰穎的大兒子因病去世了,這使得他的精神受到了極大的打擊。
此後,他鬱鬱寡歡,在悲傷和憤懣中走完了最後的日子,最終於1856年逝世。而直到此時,數學界依然認爲《非歐幾何》毫無價值。但在12年後,1868年時,事情發生了反轉。
意大利數學家貝特拉米用嚴謹的論證證實了非歐幾何的正確性,其毫無破綻的論證讓當時的衆多數學家啞口無言,只得承認當年被他們視爲胡言的非歐幾何是正確的。
雖然已經離開的羅巴切夫斯基生前無法看到自己的成果被認可,但是如果他能得知自己的研究最後還是以堂堂正正的方式面世了,他應該不再介懷安然離去了。