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帕斯卡:文理贯通的科学家

2015-07-06

新作文·高中版 2015年8期
关键词:帕斯卡尔帕斯卡梅森

布莱士·帕斯卡(1623年—1662年),法国著名的数学家、物理学家、哲学家和散文家。在物理学方面突出的贡献是在1653年首次提出了著名的帕斯卡定律,为此写成了《液体平衡的论述》的著名论文,论述了液体压强的传递问题。应用这个定律制造的各式各样的液压机械,为人类创造了无数的奇迹,他建立的直觉主义原则对于后来一些哲学家,如卢梭和伯格森等都有影响。

帕斯卡语录

·研究真理可以有三个目的:当我们探索时,就要发现到真理;当我们找到时,就要证明真理;当我们审查时,就要把它同谬误区别开来。

·别把劳动认为只是耕耘物质收获的原野,它是能同时开拓我们心灵原野的尊贵锄头。无论如何,我们可以借劳动加强我们的心身,除尽蔓延在我们心田的各种邪恶野草。然后,把幸福和喜悦的种子撒在此地,四季茂盛,以至开花。

·骄傲可以压倒一切可悲。人要么是隐蔽自己的可悲;那么假若他提示了自己的可悲,他便认识了可悲而光荣化了的自己。骄傲压倒并扫除了一切可悲。这是一个出奇的怪物,也是一种显而易见的偏差。

·虚荣心在人们心中如此稳固,因此每个人都希望受人羡慕;即使写这句话的我和念这句话的你都不例外。

·人只是一棵芦苇,自然界最脆弱的,但是是一棵运用思想的芦苇。要摧毁他,无须全宇宙都武装起来,一股气,一滴水,都能够致他死命。但是在宇宙摧毁他时,人依然比摧毁者高贵,因为他知道自己死,知道宇宙比他占便宜;而宇宙却毫不知道。

·人不外是伪装,不外是谎言和虚假而已,无论是对自己也好还是对别人也好。他不愿意别人向他说真话,他也避免向别人说真话。而所有这些如此之远离正义与理智的品性,都在他的心底有着一种天然的根源。

·目前的时代,真理是那样晦暗不明,谎言又是那样根深蒂固,以致除非我们热爱真理,我们便不会认识真理。

【腹有诗书气自华】

生命与自由——帕斯卡尔

@何怀宏

历史上有这样一些思想的巨人,他们具有多方面的创造性天才,很难为一个领域所束缚住,要是他有一颗总不安分、永远探索的心灵的话,就更其如此。在他们天才所及的那些领域,他们投身于哪个领域,就会是哪个领域的幸运。

布莱士·帕斯卡尔就是这样一位思想的巨人,他是法国17世纪一位著名的数学家、物理学家、发明家、哲学家、散文大师。

他在39岁就已溘然长逝,而在他的身后却留下了丰硕的成果和高耸的纪念碑。他横跨哲学、科学、文学、宗教几大领域,而且在这几大领域里都不是简单的涉水而过,溅起些表面的水花,而是影响到了水下的深流,做出了使今天这四个领域的历史撰写者都不能不为之瞩目的业绩。

帕斯卡尔1623年6月19日生于法兰西中部奥弗涅大区的首府克莱蒙城(现名克莱蒙费朗),帕斯卡尔的家庭并不显贵,但却富裕。帕斯卡尔的科学活动很早就开始了,且断断续续一直延续到生命结束。他11岁就写有声学论文《论声音》,探讨振动体一经触摸就停止发音的原因。16岁写有《论圆锥曲线》的几何学论文,提出若一圆锥曲线外接一个六边形,它的三对对边的交点处在同一直线上,这就是著名的帕斯卡尔六边形定理。也就是说他很早就开始了自己同时作为数学家和物理学家的生涯。

作为一个数学家,他19岁开始制造一个计数器,经过近十年时间的反复设计、改造而完善定型,在计算机的起源史上写下了重要的一笔。现在计算机使用的一种高级程序语言“Pascal语言”就是以他的名字命名的。

帕斯卡尔实际从到巴黎起就开始走向社会了。帕斯卡尔到巴黎后,他父亲常常带他出入上流社会的各种沙龙、府邸。后来,帕斯卡尔在1640年全家搬往卢昂城以后,也随父走访过当时城内的一些上流人家。但总的说,在父亲死之前,他自己与外界的接触并不多。父亲病逝后,因为身体不好,医生劝他多参加一些社会活动。这之后他经常出入各种沙龙和名门,到姐姐家度假,与友人外出旅行,同时也从事一些科学研究。

他的物理学研究不像他的数学兴趣那样几乎保持终生,而是比较集中在1646年—1654年间,尤其是前两三年。他于1646年10月听人谈到意大利数学家托利拆利的真空试验,即着手研究这个问题,当年就与姐夫一起重复了这个试验。在证明了真空的存在以后,他又进而研究真空形成的原因,认为真空是由物体的重力和空气的压力造成的,由此他又开始一系列的气压试验,发现了密闭流体能传递压强的物理学定律(帕斯卡尔定律),奠定了近代流体静力学的基础。

帕斯卡尔还是一个发明家。他重视经验,强调实践,不仅进行理论的探讨,而且亲自动手做各种实验,发明各种仪器。在数学上,他在发明计算器的过程中,既是设计师,又是工匠,前后试做过五十多种模型,直到1652年才最后定型。在物理学上,他发明了注水器、水压计,并改进了托利拆利的气压计。他以巨大的热情和精力投身科学工作,经常因累垮而受到医生的警告。

在他生命的最后一年,他还做了一件有益公众的慈善事业:他和罗安奈公爵发起用公共马车来承担巴黎的一部分交通运输。他自己的生活越来越简朴,经常食而不知其味,他不断地把自己的财产、金钱以及衣物施舍给穷人,收留一家穷人住在他的寓所里。他帮助不知姓名的流浪少女,他卖掉了他的车和马,许多家具和珍贵藏书。1662年6月,他的身体状况继续恶化,移居到他姐姐的家中,他镇定地忍耐着,等待那最后的时刻。8月5日他立下遗嘱,8月17日病势急转,神智不清,接受了临终圣礼,8月19日上午一时溘然而逝,终年39岁。他最后的遗言是:“上帝,请不要抛弃我!”

可以说,在不安分、不满足与天才、天赋之间存在着某种比例关系,愈是才智高的人愈是不容易安分,兴趣和领域的多变有时正是要满足他多方面的才能。

在帕斯卡尔那里,这种不安分还表现了帕斯卡尔一种追求无限、力求彻底的精神,按他的说法,只有人是为了无限而造就的生命。人是一个有限的时空存在物,可是他却力求超越自己的局限而达于无限!人也正是在面对无限时感到了自己的有限与渺小,感到了一种神秘的恐惧和战栗,可是人决不会放弃和松懈他的努力。endprint

【操千曲而后晓声】

帕斯卡尔的父子情

@蔡天新

帕斯卡尔的父亲艾基纳·帕斯卡尔是奥维涅地区的议员,并担任地方法官的职务。他是一位自由思想者,受蒙田影响颇深;又是一位热爱科学的人,尤擅长数学(帕斯卡尔螺线就是他的发现)。在他妻子去世后,他更是悉心照料他的儿女。1632年1月,为了三个儿女的教育,他特地辞去了法官职务,举家迁居巴黎──这个法国文化学术的中心。为了教育孩子,尤其是体弱多病而又高度敏感的儿子,他没有再婚。

艾基纳对自己儿子的期望尤深,他根据蒙田的自由主义理论,亲自对小帕斯卡尔进行了系统专门的教育。老帕斯卡尔的教学方法注重解决问题,而不是材料的灌输,从而培养了小帕斯卡尔一种好奇和冒险的精神,他的动手和实验能力也相当出色。他鼓励孩子研究自然,观察事物,教他拉丁文和希腊文。为了不让小帕斯卡尔的数学兴趣过早妨碍古典语言的学习,他打算在其16岁以后才教他数学。没想到帕斯卡很小就精通欧几里得几何,他自己独立发现出欧几里得的前32条定理,而且顺序也完全正确。12岁独自发现了“三角的内角和等于180°”后,开始师从父亲学习数学。在他16岁那年,父亲发现他很有出息并经常带他出席一些科学讨论会和接触各种文化阶层的人。在他掌握了拉丁文和希腊文后,引导他读过埃庇克泰特、奥古斯丁等人的著作和《圣经》。帕斯卡尔还懂意大利文,能用希腊文与拉丁文写作,但他并没有系统研究过人文科学和文学艺术。

从那以后,老帕斯卡尔开始教授儿子欧几里得几何。不久,父子俩一同参加了梅森神甫组织的每周一次的数学沙龙,这个沙龙是法兰西科学院的雏形。梅森神甫是17世纪法国数学界不可或缺的人物,通过组织沙龙和秘密旅行,他同时与三位最顶尖且个性鲜明的同行——笛卡尔、帕斯卡尔和费尔马保持密切而良好的关系。此外,他本人也以梅森素数在数学史上留芳。

帕斯卡尔到巴黎后,他父亲常常带他出入上流社会的各种沙龙、府邸,尤其使帕斯卡尔得益的是他经常随父亲参加一个叫作“梅森学院”(又名“自由学院”)的科学俱乐部的活动。这个组织的主持人梅森拥有一个广泛的国际通讯网,可以及时得到当时欧洲科学进展的最新消息。梅森学院每周有一次讨论,帕斯卡尔在那里可以遇到当时有名的科学家鲁白瓦尔、巴伊、加伊、哈尔地等,正在写《方法论》的笛卡尔有时也到那里去。帕斯卡尔在那里得到很大助益和许多激励。

帕斯卡尔实际从到巴黎起就开始走向社会了。他不是从学校,而是直接从家庭走向社会,而且不是以承担一种社会职业的身份介入社会,只不过是经常与外界社会保持接触罢了。帕斯卡尔终其一生是一个没有受过学校教育者,是一个无职业者,他写的著作,包括他的科学工作和发明并没有给他带来什么经济利益。他主要是靠他父亲的收入和后来的遗产生活。帕斯卡尔与他父亲之间也有着深厚的感情,他1643年发明计算器的直接动因是为了减轻当时担任诺曼底省税收总监察官的父亲劳作的辛苦。在他父亲于1651年9月24日病逝后,他曾于10月17日写给姐姐、姐夫一封信,劝他们,也包括他自己要从上帝那里寻找安慰,节制悲哀。他写道:“在我看来,他似乎还活着。如果6年前就失去他,我本会一事无成。虽然我相信今天我对他的需要已不是那么绝对,但我清楚地知道,他十多年来对我是必不可少的,并将赐福于我的一生。”

总之,帕斯卡尔的一家可以说是相亲相爱的一家,虽然冉森教派的那种严格清峻也曾在他们之间的关系上投下过一些阴影,但总的说,在这个家庭中不乏友爱和温情,也不乏豁达和明智。帕斯卡尔幼年受到的教育是得天独厚的,几乎可以说是当时最好的。一个天才,随时都有可能夭折。然而再没有什么时候能比他幼年的时候更易夭折的了!帕斯卡尔是幸运的,他成长起来了,当他达到某一种自我意识的时候,他就不容易被摧毁了。

【问渠那得清如许】

游学经历丰富人生

1631年帕斯卡到巴黎后,常常随父亲出入上流社会的各种沙龙、府邸。这些经历丰富了帕斯卡的人生。尤其是在“梅森学院”的科学俱乐部的活动中,遇到那些当时的名流——鲁白瓦尔、巴伊、加伊、哈尔地,还有正在写《方法论》的笛卡尔等,开阔了眼界,得到了很多助益与激励。这不仅开阔了帕斯卡的视野,还为他以后的成长奠定了坚实的基础。

人的成长需要良好的环境,所谓“近朱者赤”,多与比自己强大、高明的人在一起,一定会得到助益和成长。

伟大的父子之爱

父爱如山,触动人心。为了让帕斯卡接受更好的教育,有更好的成长与发展机会,帕斯卡的父亲艾基纳·帕斯卡不仅在丧偶之后没有再结婚,还亲自指导帕斯卡学习,激发帕斯卡对数学的好奇心,为以后帕斯卡在数学方面的发展起到了很好的启蒙作用。之后,为了扩展小帕斯卡的视野,不惜举家搬到巴黎,带小帕斯卡出入名流云集的科研场所,增长儿子的见识。父亲离开这个世界后,帕斯卡才更加意识到,“如果6年前就失去他,我本会一事无成”。这就是无声的父爱亲情。

“反哺”之情,感天动地。帕斯卡何尝不知晓父爱的伟大,何尝不明白父亲的用心。正因如此,当帕斯卡看到父亲在诺曼底省做税收工作时辛苦地进行着计算,才有了感谢父爱的结晶——他自己发明的第一个机械计算器。很难想象,如果不是看到父亲如此辛苦,帕斯卡不一定会想到要发明一架计算器,这就是“反哺”之情,让人心疼。

积极探索,勇于实践

帕斯卡在专业上之所以能出色,与他自身勇敢探索、大胆实践的生命特质是分不开的。帕斯卡提出问题或者发现问题,不仅要分析原因,还要亲自实践,找到根源,这才是他有所成就的最关键之处。比如,帕斯卡听到盘子被厨师弄得“叮当”作响时,他不仅提出了问题:为什么刀叉离开盘子以后,声音不会马上消失呢?为了找到问题的答案,他亲自实践,终于明白:声音是振动产生的。再比如,他为了减轻父亲的负担而发明计算器的过程中,既当设计师又是工匠,试验了五十多种模型,才最终定型。

可见,科学探索中,不仅需要敏锐积极的探索精神,更离不开勤于实践的执行力。有此两点,帕斯卡有所成就是再自然不过的事情了。

【绝知此事要躬行】

请运用帕斯卡这个人物素材,围绕“父爱”“环境与成长”“实践出真知”这三个话题,各写一个200字左右的语段。

参考示例:

1.父爱 世界上有一种爱,如山一般高大沉稳,它是那么的不容易显现出来,而是需要慢慢品尝才知道其中的甜味。帕斯卡母亲去世之后,面对家庭的状况,面对孩子的成长,他的父亲毅然辞去了法官的职务。为了给孩子一个好的成长环境,他带领全家人迁居巴黎──这个法国文化学术的中心。为了教育孩子,尤其是体弱多病而又高度敏感的儿子,他后来没有再结婚。正是这种无私的、高大沉稳的爱给了帕斯卡一个优秀的成长环境,让他能够在后来取得优异的成就。

2.环境与成长 我们在评价人的成长因素时,很多人会认为“内心强大”是最关键的,不约而同地把成长的重要因素归结为个人的成长动力。但不可否认的是,一个人成长环境的好坏,恰恰也是影响一个人心态健康与成长发展的重要因素。在梅森神甫的数学沙龙受到当时有名的科学家鲁白瓦尔、巴伊、加伊、哈尔地等的影响,加上笛卡尔、费尔马和帕斯卡之间的彼此砥砺给帕斯卡提供了一个成长的重要的外部环境,这样的环境给了帕斯卡很大的助力和激励,才有了后来的帕斯卡的那么多成就。

3.实践出真知 陆游说:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”其实世界上很多事情,只有当自己亲自去实践,才会发现其中的奥妙。亲自去学习,了解自己不了解、不知道的事情,增长一下见识,未尝不是一件好事。《小马过河》的故事告诉我们:小马要想过河,不能盲目轻信小鸟、松鼠的经验,一定要亲自实践,才能知道究竟是什么情况。像爱迪生、牛顿、帕斯卡、爱因斯坦等等,他们都是通过生活实践、实验探究才得出那些伟大的理论,创造出那些伟大的发明,进一步验证了他们的科学设想,为人类的进步做出巨大的贡献。endprint

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