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帕斯卡:文理貫通的科學家

2015-07-06 11:47
新作文·高中版 2015年8期
關鍵詞:帕斯卡爾帕斯卡梅森

布萊士·帕斯卡(1623年—1662年),法國著名的數(shù)學家、物理學家、哲學家和散文家。在物理學方面突出的貢獻是在1653年首次提出了著名的帕斯卡定律,為此寫成了《液體平衡的論述》的著名論文,論述了液體壓強的傳遞問題。應用這個定律制造的各式各樣的液壓機械,為人類創(chuàng)造了無數(shù)的奇跡,他建立的直覺主義原則對于后來一些哲學家,如盧梭和伯格森等都有影響。

帕斯卡語錄

·研究真理可以有三個目的:當我們探索時,就要發(fā)現(xiàn)到真理;當我們找到時,就要證明真理;當我們審查時,就要把它同謬誤區(qū)別開來。

·別把勞動認為只是耕耘物質收獲的原野,它是能同時開拓我們心靈原野的尊貴鋤頭。無論如何,我們可以借勞動加強我們的心身,除盡蔓延在我們心田的各種邪惡野草。然后,把幸福和喜悅的種子撒在此地,四季茂盛,以至開花。

·驕傲可以壓倒一切可悲。人要么是隱蔽自己的可悲;那么假若他提示了自己的可悲,他便認識了可悲而光榮化了的自己。驕傲壓倒并掃除了一切可悲。這是一個出奇的怪物,也是一種顯而易見的偏差。

·虛榮心在人們心中如此穩(wěn)固,因此每個人都希望受人羨慕;即使寫這句話的我和念這句話的你都不例外。

·人只是一棵蘆葦,自然界最脆弱的,但是是一棵運用思想的蘆葦。要摧毀他,無須全宇宙都武裝起來,一股氣,一滴水,都能夠致他死命。但是在宇宙摧毀他時,人依然比摧毀者高貴,因為他知道自己死,知道宇宙比他占便宜;而宇宙卻毫不知道。

·人不外是偽裝,不外是謊言和虛假而已,無論是對自己也好還是對別人也好。他不愿意別人向他說真話,他也避免向別人說真話。而所有這些如此之遠離正義與理智的品性,都在他的心底有著一種天然的根源。

·目前的時代,真理是那樣晦暗不明,謊言又是那樣根深蒂固,以致除非我們熱愛真理,我們便不會認識真理。

【腹有詩書氣自華】

生命與自由——帕斯卡爾

@何懷宏

歷史上有這樣一些思想的巨人,他們具有多方面的創(chuàng)造性天才,很難為一個領域所束縛住,要是他有一顆總不安分、永遠探索的心靈的話,就更其如此。在他們天才所及的那些領域,他們投身于哪個領域,就會是哪個領域的幸運。

布萊士·帕斯卡爾就是這樣一位思想的巨人,他是法國17世紀一位著名的數(shù)學家、物理學家、發(fā)明家、哲學家、散文大師。

他在39歲就已溘然長逝,而在他的身后卻留下了豐碩的成果和高聳的紀念碑。他橫跨哲學、科學、文學、宗教幾大領域,而且在這幾大領域里都不是簡單的涉水而過,濺起些表面的水花,而是影響到了水下的深流,做出了使今天這四個領域的歷史撰寫者都不能不為之矚目的業(yè)績。

帕斯卡爾1623年6月19日生于法蘭西中部奧弗涅大區(qū)的首府克萊蒙城(現(xiàn)名克萊蒙費朗),帕斯卡爾的家庭并不顯貴,但卻富裕。帕斯卡爾的科學活動很早就開始了,且斷斷續(xù)續(xù)一直延續(xù)到生命結束。他11歲就寫有聲學論文《論聲音》,探討振動體一經觸摸就停止發(fā)音的原因。16歲寫有《論圓錐曲線》的幾何學論文,提出若一圓錐曲線外接一個六邊形,它的三對對邊的交點處在同一直線上,這就是著名的帕斯卡爾六邊形定理。也就是說他很早就開始了自己同時作為數(shù)學家和物理學家的生涯。

作為一個數(shù)學家,他19歲開始制造一個計數(shù)器,經過近十年時間的反復設計、改造而完善定型,在計算機的起源史上寫下了重要的一筆?,F(xiàn)在計算機使用的一種高級程序語言“Pascal語言”就是以他的名字命名的。

帕斯卡爾實際從到巴黎起就開始走向社會了。帕斯卡爾到巴黎后,他父親常常帶他出入上流社會的各種沙龍、府邸。后來,帕斯卡爾在1640年全家搬往盧昂城以后,也隨父走訪過當時城內的一些上流人家。但總的說,在父親死之前,他自己與外界的接觸并不多。父親病逝后,因為身體不好,醫(yī)生勸他多參加一些社會活動。這之后他經常出入各種沙龍和名門,到姐姐家度假,與友人外出旅行,同時也從事一些科學研究。

他的物理學研究不像他的數(shù)學興趣那樣幾乎保持終生,而是比較集中在1646年—1654年間,尤其是前兩三年。他于1646年10月聽人談到意大利數(shù)學家托利拆利的真空試驗,即著手研究這個問題,當年就與姐夫一起重復了這個試驗。在證明了真空的存在以后,他又進而研究真空形成的原因,認為真空是由物體的重力和空氣的壓力造成的,由此他又開始一系列的氣壓試驗,發(fā)現(xiàn)了密閉流體能傳遞壓強的物理學定律(帕斯卡爾定律),奠定了近代流體靜力學的基礎。

帕斯卡爾還是一個發(fā)明家。他重視經驗,強調實踐,不僅進行理論的探討,而且親自動手做各種實驗,發(fā)明各種儀器。在數(shù)學上,他在發(fā)明計算器的過程中,既是設計師,又是工匠,前后試做過五十多種模型,直到1652年才最后定型。在物理學上,他發(fā)明了注水器、水壓計,并改進了托利拆利的氣壓計。他以巨大的熱情和精力投身科學工作,經常因累垮而受到醫(yī)生的警告。

在他生命的最后一年,他還做了一件有益公眾的慈善事業(yè):他和羅安奈公爵發(fā)起用公共馬車來承擔巴黎的一部分交通運輸。他自己的生活越來越簡樸,經常食而不知其味,他不斷地把自己的財產、金錢以及衣物施舍給窮人,收留一家窮人住在他的寓所里。他幫助不知姓名的流浪少女,他賣掉了他的車和馬,許多家具和珍貴藏書。1662年6月,他的身體狀況繼續(xù)惡化,移居到他姐姐的家中,他鎮(zhèn)定地忍耐著,等待那最后的時刻。8月5日他立下遺囑,8月17日病勢急轉,神智不清,接受了臨終圣禮,8月19日上午一時溘然而逝,終年39歲。他最后的遺言是:“上帝,請不要拋棄我!”

可以說,在不安分、不滿足與天才、天賦之間存在著某種比例關系,愈是才智高的人愈是不容易安分,興趣和領域的多變有時正是要滿足他多方面的才能。

在帕斯卡爾那里,這種不安分還表現(xiàn)了帕斯卡爾一種追求無限、力求徹底的精神,按他的說法,只有人是為了無限而造就的生命。人是一個有限的時空存在物,可是他卻力求超越自己的局限而達于無限!人也正是在面對無限時感到了自己的有限與渺小,感到了一種神秘的恐懼和戰(zhàn)栗,可是人決不會放棄和松懈他的努力。endprint

【操千曲而后曉聲】

帕斯卡爾的父子情

@蔡天新

帕斯卡爾的父親艾基納·帕斯卡爾是奧維涅地區(qū)的議員,并擔任地方法官的職務。他是一位自由思想者,受蒙田影響頗深;又是一位熱愛科學的人,尤擅長數(shù)學(帕斯卡爾螺線就是他的發(fā)現(xiàn))。在他妻子去世后,他更是悉心照料他的兒女。1632年1月,為了三個兒女的教育,他特地辭去了法官職務,舉家遷居巴黎──這個法國文化學術的中心。為了教育孩子,尤其是體弱多病而又高度敏感的兒子,他沒有再婚。

艾基納對自己兒子的期望尤深,他根據(jù)蒙田的自由主義理論,親自對小帕斯卡爾進行了系統(tǒng)專門的教育。老帕斯卡爾的教學方法注重解決問題,而不是材料的灌輸,從而培養(yǎng)了小帕斯卡爾一種好奇和冒險的精神,他的動手和實驗能力也相當出色。他鼓勵孩子研究自然,觀察事物,教他拉丁文和希臘文。為了不讓小帕斯卡爾的數(shù)學興趣過早妨礙古典語言的學習,他打算在其16歲以后才教他數(shù)學。沒想到帕斯卡很小就精通歐幾里得幾何,他自己獨立發(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“三角的內角和等于180°”后,開始師從父親學習數(shù)學。在他16歲那年,父親發(fā)現(xiàn)他很有出息并經常帶他出席一些科學討論會和接觸各種文化階層的人。在他掌握了拉丁文和希臘文后,引導他讀過埃庇克泰特、奧古斯丁等人的著作和《圣經》。帕斯卡爾還懂意大利文,能用希臘文與拉丁文寫作,但他并沒有系統(tǒng)研究過人文科學和文學藝術。

從那以后,老帕斯卡爾開始教授兒子歐幾里得幾何。不久,父子倆一同參加了梅森神甫組織的每周一次的數(shù)學沙龍,這個沙龍是法蘭西科學院的雛形。梅森神甫是17世紀法國數(shù)學界不可或缺的人物,通過組織沙龍和秘密旅行,他同時與三位最頂尖且個性鮮明的同行——笛卡爾、帕斯卡爾和費爾馬保持密切而良好的關系。此外,他本人也以梅森素數(shù)在數(shù)學史上留芳。

帕斯卡爾到巴黎后,他父親常常帶他出入上流社會的各種沙龍、府邸,尤其使帕斯卡爾得益的是他經常隨父親參加一個叫作“梅森學院”(又名“自由學院”)的科學俱樂部的活動。這個組織的主持人梅森擁有一個廣泛的國際通訊網,可以及時得到當時歐洲科學進展的最新消息。梅森學院每周有一次討論,帕斯卡爾在那里可以遇到當時有名的科學家魯白瓦爾、巴伊、加伊、哈爾地等,正在寫《方法論》的笛卡爾有時也到那里去。帕斯卡爾在那里得到很大助益和許多激勵。

帕斯卡爾實際從到巴黎起就開始走向社會了。他不是從學校,而是直接從家庭走向社會,而且不是以承擔一種社會職業(yè)的身份介入社會,只不過是經常與外界社會保持接觸罷了。帕斯卡爾終其一生是一個沒有受過學校教育者,是一個無職業(yè)者,他寫的著作,包括他的科學工作和發(fā)明并沒有給他帶來什么經濟利益。他主要是靠他父親的收入和后來的遺產生活。帕斯卡爾與他父親之間也有著深厚的感情,他1643年發(fā)明計算器的直接動因是為了減輕當時擔任諾曼底省稅收總監(jiān)察官的父親勞作的辛苦。在他父親于1651年9月24日病逝后,他曾于10月17日寫給姐姐、姐夫一封信,勸他們,也包括他自己要從上帝那里尋找安慰,節(jié)制悲哀。他寫道:“在我看來,他似乎還活著。如果6年前就失去他,我本會一事無成。雖然我相信今天我對他的需要已不是那么絕對,但我清楚地知道,他十多年來對我是必不可少的,并將賜福于我的一生?!?/p>

總之,帕斯卡爾的一家可以說是相親相愛的一家,雖然冉森教派的那種嚴格清峻也曾在他們之間的關系上投下過一些陰影,但總的說,在這個家庭中不乏友愛和溫情,也不乏豁達和明智。帕斯卡爾幼年受到的教育是得天獨厚的,幾乎可以說是當時最好的。一個天才,隨時都有可能夭折。然而再沒有什么時候能比他幼年的時候更易夭折的了!帕斯卡爾是幸運的,他成長起來了,當他達到某一種自我意識的時候,他就不容易被摧毀了。

【問渠那得清如許】

游學經歷豐富人生

1631年帕斯卡到巴黎后,常常隨父親出入上流社會的各種沙龍、府邸。這些經歷豐富了帕斯卡的人生。尤其是在“梅森學院”的科學俱樂部的活動中,遇到那些當時的名流——魯白瓦爾、巴伊、加伊、哈爾地,還有正在寫《方法論》的笛卡爾等,開闊了眼界,得到了很多助益與激勵。這不僅開闊了帕斯卡的視野,還為他以后的成長奠定了堅實的基礎。

人的成長需要良好的環(huán)境,所謂“近朱者赤”,多與比自己強大、高明的人在一起,一定會得到助益和成長。

偉大的父子之愛

父愛如山,觸動人心。為了讓帕斯卡接受更好的教育,有更好的成長與發(fā)展機會,帕斯卡的父親艾基納·帕斯卡不僅在喪偶之后沒有再結婚,還親自指導帕斯卡學習,激發(fā)帕斯卡對數(shù)學的好奇心,為以后帕斯卡在數(shù)學方面的發(fā)展起到了很好的啟蒙作用。之后,為了擴展小帕斯卡的視野,不惜舉家搬到巴黎,帶小帕斯卡出入名流云集的科研場所,增長兒子的見識。父親離開這個世界后,帕斯卡才更加意識到,“如果6年前就失去他,我本會一事無成”。這就是無聲的父愛親情。

“反哺”之情,感天動地。帕斯卡何嘗不知曉父愛的偉大,何嘗不明白父親的用心。正因如此,當帕斯卡看到父親在諾曼底省做稅收工作時辛苦地進行著計算,才有了感謝父愛的結晶——他自己發(fā)明的第一個機械計算器。很難想象,如果不是看到父親如此辛苦,帕斯卡不一定會想到要發(fā)明一架計算器,這就是“反哺”之情,讓人心疼。

積極探索,勇于實踐

帕斯卡在專業(yè)上之所以能出色,與他自身勇敢探索、大膽實踐的生命特質是分不開的。帕斯卡提出問題或者發(fā)現(xiàn)問題,不僅要分析原因,還要親自實踐,找到根源,這才是他有所成就的最關鍵之處。比如,帕斯卡聽到盤子被廚師弄得“叮當”作響時,他不僅提出了問題:為什么刀叉離開盤子以后,聲音不會馬上消失呢?為了找到問題的答案,他親自實踐,終于明白:聲音是振動產生的。再比如,他為了減輕父親的負擔而發(fā)明計算器的過程中,既當設計師又是工匠,試驗了五十多種模型,才最終定型。

可見,科學探索中,不僅需要敏銳積極的探索精神,更離不開勤于實踐的執(zhí)行力。有此兩點,帕斯卡有所成就是再自然不過的事情了。

【絕知此事要躬行】

請運用帕斯卡這個人物素材,圍繞“父愛”“環(huán)境與成長”“實踐出真知”這三個話題,各寫一個200字左右的語段。

參考示例:

1.父愛 世界上有一種愛,如山一般高大沉穩(wěn),它是那么的不容易顯現(xiàn)出來,而是需要慢慢品嘗才知道其中的甜味。帕斯卡母親去世之后,面對家庭的狀況,面對孩子的成長,他的父親毅然辭去了法官的職務。為了給孩子一個好的成長環(huán)境,他帶領全家人遷居巴黎──這個法國文化學術的中心。為了教育孩子,尤其是體弱多病而又高度敏感的兒子,他后來沒有再結婚。正是這種無私的、高大沉穩(wěn)的愛給了帕斯卡一個優(yōu)秀的成長環(huán)境,讓他能夠在后來取得優(yōu)異的成就。

2.環(huán)境與成長 我們在評價人的成長因素時,很多人會認為“內心強大”是最關鍵的,不約而同地把成長的重要因素歸結為個人的成長動力。但不可否認的是,一個人成長環(huán)境的好壞,恰恰也是影響一個人心態(tài)健康與成長發(fā)展的重要因素。在梅森神甫的數(shù)學沙龍受到當時有名的科學家魯白瓦爾、巴伊、加伊、哈爾地等的影響,加上笛卡爾、費爾馬和帕斯卡之間的彼此砥礪給帕斯卡提供了一個成長的重要的外部環(huán)境,這樣的環(huán)境給了帕斯卡很大的助力和激勵,才有了后來的帕斯卡的那么多成就。

3.實踐出真知 陸游說:“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!逼鋵嵤澜缟虾芏嗍虑?,只有當自己親自去實踐,才會發(fā)現(xiàn)其中的奧妙。親自去學習,了解自己不了解、不知道的事情,增長一下見識,未嘗不是一件好事。《小馬過河》的故事告訴我們:小馬要想過河,不能盲目輕信小鳥、松鼠的經驗,一定要親自實踐,才能知道究竟是什么情況。像愛迪生、牛頓、帕斯卡、愛因斯坦等等,他們都是通過生活實踐、實驗探究才得出那些偉大的理論,創(chuàng)造出那些偉大的發(fā)明,進一步驗證了他們的科學設想,為人類的進步做出巨大的貢獻。endprint

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