三棲巨星拉格朗日

霍婷編文 趙焯銓繪畫

1.在18世紀的科學界，有一位被譽為當時“歐洲最大之希望”的三棲巨星。他叫約瑟夫·拉格朗日，在數學、力學和天文學領域中都有卓越貢獻，其中數學成就最突出。

2.1736年1月25日，拉格朗日出生在撒丁王國的都靈市，家境很好。父親是軍官，還經商，母親是一位富有的物理學家的獨生女。可惜，后來由于父親投資失敗，家道中落了。

3.少年時代，拉格朗日喜歡文學，常常抱怨當時他學習的幾何太枯燥。一個偶然的機會，他看到數學家哈雷寫的論文，意識到在解決某些問題時用數學分析比用幾何好得多，從此迷上了數學分析。

4.拉格朗日很快學會數學分析方法，18歲寫出第一篇相關論文。不久，他得知自己論證的內容早在半個世紀前已被論證。他失望極了，甚至寢食難安，擔心別人以為他是抄襲者。

5.為了證明自己有能力，拉格朗日調整研究方向，加倍努力。當時，著名數學家歐拉正研究數學分析領域內的一個難題，拉格朗日決定也研究它，因為這個難題肯定是懸而未決的。

6.拉格朗日沿著歐拉的思路深入分析，經過許多個不眠之夜，終于做出成果，發展了歐拉開創的變分法。歐拉得知后非常興奮，寫信肯定該成果很有價值。兩人頻繁寫信交流，促使變分法作為數學的新分支出現。

7.拉格朗日聲名鵲起，很快成為教授。他越干越有勁，帶領一批都靈青年科學家成立了科學協會，出版學術刊物《都靈科學論叢》。在刊物上，他先后發表了多篇學術論文。

8.在方程的解法上，拉格朗日也用了大量精力。他把前人解三次方程、四次方程的各種解法總結為一套標準方法：把方程化為低一次的方程（稱輔助方程或預解式），再求解。

9.拉格朗日還用數學分析方法研究力學、天文學。18世紀60年代初，法國科學院懸賞征解月球何以自轉、為何自轉時總以同一面對著地球的難題，拉格朗日正確解答，獲了獎。

10.此后，拉格朗日經常研究這類競賽題，破解了“六體問題”（木星4個衛星和太陽之間的攝動問題）、“三體問題”（月球運動問題）等難題，于1766年、1772年、1774年、1776年、1780年頻頻獲獎。

11.在總結各種力學基本原理的基礎上，拉格朗日運用變分原理和分析方法，建立起完整、和諧的力學體系，創立了分析力學，使力學分析化。52歲時，他出版了名著《分析力學》。

12.晚年，拉格朗日主要埋頭整理、推廣過去的工作成果。1813年4月，他在法國巴黎逝世。今天，科學突飛猛進，但是拉格朗日的許多結論仍然幾乎一字不差地被引用著，人們特意為他發行了紀念郵票……