布萊士·帕斯卡:數學家、物理學家-中文百科頻道

人物簡曆

生于克萊蒙費朗，早逝于巴黎。父親是數學家、“梅森學會”成員，對他的早期教育影響很大。他自幼聰穎，求知欲極犟，12歲始學幾何，即通讀歐幾裡得（Euclid）的《幾何原本》（Elements）并掌握了它。16歲時發現著名的帕斯卡六邊形定理：内接于一個二次曲缐的六邊形的三雙對邊的交點共缐。據說他後來由此推出400多條推論。17歲時寫成《圓錐曲缐論》(1640)，是研究德劄爾格（GirardDesargues）射影幾何工作心得的論文，包括上述定理。

這些工作是自希臘阿波羅尼奧斯（ApolloniusofPerga）以來圓錐曲缐論的最大進步。1642年他設計并制作了一台能自動進位的加減法計算裝置，被稱為是世界上第一台數字計算器，為以後的計算機設計提供了基本原理。1654年他開始研究幾個方面的數學問題，在無窮小分析上深入探讨了不可分原理，得出求不同曲缐所圍面積和重心的一般方法，并以積分學的原理解決了擺缐問題，于1658年完成《論擺缐》。他的論文手稿對萊布尼茨（GottfriedLeibniz）建立微積分學有很大啟發。

在研究二項式系數性質時，寫成《算術三角形》向巴黎科學院提交，後收入他的全集，并于1665年發表。其中給出的二項式系數展開後人稱為“帕斯卡三角形”，實際它已在約1100年由中國的賈憲所知。在與費馬（PierreFermat）的通信中讨論賭金分配問題，對早期概率論的發展頗有影響。他還制作了水銀氣壓計（1646），寫了液體平衡、空氣的重量和密度等方向的論文（1651－1654）。自1655年隐居修道院，寫下《思想錄》（1658）等經典着作。

人物經曆

帕斯卡生于法國奧弗涅地區多姆山省的克萊蒙，從小體質虛弱，三歲喪母。父親艾基納（1588年—1651年）是一個小貴族，擔任地方法官的職務，是一位數學家和拉丁語學者。布萊士·帕斯卡是傑奎琳·帕斯卡和另外兩個姐妹（隻有其中之一，潔柏特活過童年）的兄弟。母親死後，父親就辭去了法官職務。

1623年6月19日誕生于法國多姆山省克萊蒙費朗城。帕斯卡沒有受過正規的學校教育。他四歲時母親病故，由受過高等教育、擔任政府官員的父親和兩個姐姐負責對他進行教育和培養。他父親是一位受人尊敬的數學家，在其精心地教育下，帕斯卡很小時就精通歐幾裡得幾何，他自己獨立地發現出歐幾裡得的前32條定理，而且順序也完全正确。12歲獨自發現了“三角形的内角和等于180度”後，開始師從父親學習數學。1631年帕斯卡随家移居巴黎。

父親發現帕斯卡很有出息，在他16歲那年，滿心喜歡地帶他參加巴黎數學家和物理學家小組（法國巴黎科學院的前身）的學術活動，讓他開開眼界，17歲時帕斯卡寫成了數學水平很高的《圓錐截線論》一文，這是他研究德紮爾格關于綜合射影幾何的經典工作的結果。

1631年帕斯卡全家移居巴黎。艾基納自己教育帕斯卡并且常與巴黎一流的幾何學家如馬蘭·梅森、伽桑狄、德紮爾格和笛卡爾等人交談，小帕斯卡也在此時表現出在數學上很高的天賦。11歲時小帕斯卡寫了一篇關于振動與聲音的關系的文章，這使得艾基納擔心兒子會影響希臘和拉丁文的學習，于是禁止他在15歲前學習數學。一天，艾基納發現小帕斯卡（當時12歲）用一塊煤在牆上獨立證明三角形各角和等于兩個直角。從那時，帕斯卡被允許學習歐幾裡得幾何。

小帕斯卡對德紮爾格的着作特别感興趣。在德紮爾格思想的影響下，帕斯卡16歲寫成《論圓錐曲線》。這本書的大部分已經散失，但是一個重要結論被保留了下來，即“帕斯卡定理”。笛卡爾對此書大為贊賞，但是不敢相信這是出自一個16歲少年之手。1641年帕斯卡又随家移居魯昂。1642年到1644年間幫助父親做稅務計算工作時，帕斯卡發明了加法器，這是世界上最早的計算器，現陳列于法國博物館中。

他接受了宗教教義，但仍緻力于科學實驗活動，到1653年之間，帕斯卡集中精力進行關于真空和流體靜力學的研究，取得了一系列重大成果。

1647年重返巴黎居住。他根據托裡拆利的理論，進行了大量的實驗，1647年的實驗曾轟動整個巴黎，他自己說：他的實驗根本指導思想是，反對“自然厭惡真空”的傳統觀念。

1648年，他發表了有關真空問題的論文。1648年帕斯卡設想并進行了對同一地區不同高度大氣壓強測量的實驗，發現了随着高度降低，大氣壓強增大的規律。在這幾年中，帕斯卡在實驗中不斷取得新發現，并且有多項重大發明，如發明了注射器、水壓機，改進了托裡拆利的水銀氣壓計等。1649年到1651年，帕斯卡同他的合作者皮埃爾（Perier）詳細測量同一地點的大氣壓變化情況，成為利用氣壓計進行天氣預報的先驅。

1651年帕斯卡開始總結他的實驗成果，到1654年寫成了《液體平衡及空氣重量的論文集》，1663年正式出版。此後帕斯卡轉入了神學研究，1655年他進入神學中心披特壘阿爾。他從懷疑論出發，認為感性和理性知識都不可靠，從而得出信仰高于一切的結論。

1646年前帕斯卡一家都信奉天主教。由于他父親的一場病，使他同一種更加深奧的宗教信仰方式有所接觸，對他以後的生活影響很大。帕斯卡和數學家費馬通信，他們一起解決某一個上流社會的賭徒兼業餘哲學家送來的一個問題，他弄不清楚他賭擲三個骰子出現某種組合時為什麼老是輸錢。在他們解決這個問題的過程中，奠定了近代概率論的基礎。他短暫的一生中作出了許多貢獻，以在數學及物理學中的貢獻最大。

1646年他為了檢驗意大利物理學家伽利略和托裡拆利的理論，制作了水銀氣壓計，在能俯視巴黎的克萊蒙費朗的山頂上反複地進行了大氣壓的實驗，為流體動力學和流體靜力學的研究鋪平了道路。實驗中他為了改進托裡拆利的氣壓計，他在帕斯卡定律的基礎上發明了注射器，并創造了水壓機。

他關于真空問題的研究和着作，更加提高了他的聲望。他從小就體質虛弱，又因過度勞累而使疾病纏身。然而正是他在病休的1651～1654年間，緊張地進行科學工作，寫成了關于液體平衡、空氣的重量和密度及算術三角形等多篇論文，後一篇論文成為概率論的基礎。在1655~1659年間還寫了許多宗教着作。晚年，有人建議他把關于旋輪線的研究結果發表出來，于是他又沉浸于科學興趣之中，但從1659年2月起，病情加重，使他不能正常工作，而安于虔誠的宗教生活。最後，在巨大的病痛中逝世。

1662年8月19日帕斯卡逝世，終年39歲。

後人為紀念帕斯卡，用他的名字來命名壓強的單位“帕斯卡”，簡稱“帕”。

主要貢獻

物理

帕斯卡在1653年提出流體能傳遞壓力的定律，即所謂帕斯卡定律。并利用這一原理制成水壓機。他還制成注水器（syringe）,繼承伽利略和E.托裡拆利的大氣壓實驗，發現大氣壓随高度變化。國際單位制中壓力的單位帕[斯卡]即以其姓氏命名。

數學

帕斯卡的數學造詣很深。除對概率論等方面有卓越貢獻外，最突出的是著名的帕斯卡定理－－他在《關于圓錐曲線的論文》中提出的。帕斯卡定理是射影幾何的一個重要定理，即

“圓錐曲線内接六邊形其三對邊的交點共線”。

在代數研究中，他發表過多篇關于算術級數及二項式系數的論文，發現了二項式展開式的系數規律，即著名的“帕斯卡三角形”。（在我國稱“楊輝三角形”），他與費馬共同建立了概率論和組合論的基礎，并得出了關于概率論問題的一系列解法。他研究了擺線問題，得出了不同曲線面積和重心的一般求法。他計算了三角函數和正切的積分，最早引入了橢圓積分。