法国著名物理学家、数学家笛卡尔,坐标系——心形线背后的故事


    笛卡尔作为近代著名的物理学家、数学家,其所创作的将几何坐标体系公式化的解析几何,开启了近代西方哲学的“认识论”转向。他的名言“我思故我在”提出了“普遍怀疑的主张”,是欧洲近代哲学的奠基人物,又被称为“近代科学的始祖”,他最伟大的著作“平面直角坐标系”与“解析几何”更是在数学史上具有划时代的意义!下面让我们走进“平面直角坐标系”中“心形线”背后的故事。

  

        笛卡尔于1596年出生在法国,欧洲大陆爆发黑死病时他流浪到瑞典,

        1649年,斯德哥尔摩的街头,52岁的笛卡尔邂逅了18岁的瑞典公主克里斯汀。那时,落魄、一文不值的笛卡尔过着乞讨的生活,全部的财产只有身上穿的破破烂烂的衣服和随身所带的几本数学书籍。生性清高的笛卡尔从来不开口请求路人的施舍,他只能默默的低头在纸上写写画画,潜心于他的数学世界。

        一个宁静的午后,笛卡尔照例坐在街头,沐浴在阳光中研究数学问题,他如此沉溺在数学世界,身边过往的人群,喧闹的车马队伍,都无法对他造成干扰。

        突然有人来到他旁边,拍了拍他的肩膀,“你在干什么呢?”扭过头,笛卡尔看到一张年轻秀丽的脸庞,一双清澈的眼睛如湛蓝的湖水,楚楚动人,长长的睫毛一眨一眨,期待着他的回应。她就是瑞典的小公主,国王最宠爱的女儿克里斯汀。

        她蹲下身,拿过笛卡尔的数学书和草稿纸,和他交谈起来。言谈中,他发现,这个小女孩思维敏捷,对数学有浓厚的兴趣,和女孩道别后,笛卡尔渐渐忘记了这件事,依旧每天坐在街头写写画画。    

        几天后,他意外的接到通知,国王聘请他做小公主的数学老师。满心疑惑的笛卡尔跟随前来通知的侍卫来到皇宫,在会客厅等待的时候,她听到了远处传来的银铃般的笑声。转过身,他看到了前几天在街头偶遇的女孩子,慌忙中他连忙行礼。

        从此,他当上了小公主的数学老师。

        公主的数学在笛卡尔的悉心教导下突飞猛进,他们之间也开始变得亲密起来。笛卡尔像她介绍了他研究出的新领域“直角坐标系”。通过它,代数与几何可以相互结合起来,也就是日后笛卡尔创立的解析几何学的雏形。

        在笛卡尔的带领下,克里斯汀进入了奇妙的坐标世界,她对曲线着了迷,每天的形影不离也使他们彼此产生了爱慕之心。

        在瑞典这个国家里,一段纯粹、美好的爱情悄然萌发。

        然而,没过多久,他们的恋情传到了国王的耳朵里,国王大怒,下令马上处死笛卡尔。在克里斯汀的苦苦哀求下,国王将笛卡尔放逐回国家,公主被软禁在宫中。

        当时,欧洲大陆正流行黑死病。身体羸弱的笛卡尔回到法国不久,便染上重病,在生命倒计时最后的那段日子,他日夜思念的还是街头偶遇的那张温暖的笑脸,他每天坚持给她写信,盼望着她的回音。然而,这些信,都被国王拦截了下来,公主一直没有收到他的消息。

        在笛卡尔给克里斯汀寄出第十三封信后,他永远的离开了这个世界,此时,被软禁在宫中的小公主,依然徘徊在皇宫的走廊中,思念着远方的情人。

        这最后一封信没有 写任何一句话,只有一个方程: r = a (1 - sinθ)。

         国王看不懂,以为这个方程里隐藏着两个人不可告人的秘密,便把全城的数学家召集到皇宫,但是没有一个人可以解开这个函数式。国王渐渐不忍心看着心爱的女儿闷闷不乐,便把这封信给了她。拿到信的克里斯汀欣喜若狂,着手把方程式画了下来,一颗心形的图案出现在眼前,克里斯汀不禁流下了感动的泪水。

        这就是曲线中著名的“心形线”!

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