麦克斯韦数学竞赛排第二,那第一是谁?| 科技袁人

导言:

剑桥每年会搞本科数学比赛,打败当年在剑桥击败Maxwell荣获比赛第一名的是Edward Routh。Routh 毕业后留在剑桥,三十多年中,剑桥本科数学比赛中获得名次的一半以上都上过Routh的补习课!

■ 视频链接:

https://v.douyin.com/YvnUXmD/

本视频发布于2022年4月26日,点赞量已达1.1w

■ 精彩呈现:

最近,我看到一条有趣的微博(https://weibo.com/2054479803/LjA07tfFs),讲了一个“不能数学不好,也不能只是数学好”的故事。

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著名物理学家麦克斯韦本科在剑桥数学系。剑桥每年会搞本科数学比赛 (Senior Wrangler)评选本届数学毕业生名次,Maxwell 荣获第二名!之后Maxwell 凭借自己出色的数学能力,把另一位著名物理学家法拉第的实验结果用数学公式表达出来,奠定了电磁学基础。(法拉第自己数学不好,因此吃了老大亏!)

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当年在剑桥击败Maxwell荣获比赛第一名的是Edward Routh。Routh 毕业后留在剑桥,发挥自己奥赛特长,开 “奥数班”,成为当时著名的奥数老师!剑桥的同学们为了在比赛中获奖(获奖意味着能保研,能找更好工作),蜂拥报名。从1855年到1888年Routh 退休,三十多年中,剑桥本科数学比赛中获得名次的一半以上都上过Routh的补习课!

看完这个故事,我一面大笑,一面也觉得Routh这个名字很眼熟:理论力学教科书里有个概念Routhian,就是这位Edward Routh提出来的吗?一查果然是。

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稍微解释一下,Routhian是拉格朗日量与哈密顿量之间的一种折中。拉格朗日量对所有变量做勒让德变换就会变成哈密顿量,对部分变量做勒让德变换就会变成Routhian。拉格朗日和哈密顿是理论力学的两种最重要的形式,而且不限于经典力学,在量子力学、相对论以至整个理论物理中都很常用。Routhian的重要性就差一级了。任何学过理论力学的学生肯定知道拉格朗日和哈密顿,否则他不会及格,但不一定知道Routhian,这是比较专门的内容。但无论如何,能出现在教科书里,已经是相当大的成就了,远超大多数人。

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介绍Edward Routh的文章中,也都重点强调了他作为数学教师的贡献。其中最有趣的是这样一个故事(https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Routh/):

有一位本科生在学流体力学时,无论如何理解不了为什么有任何东西可以浮起来。经过Routh的耐心解说后,他的这个疑惑被去除得如此彻底,以至于他的疑惑变成了为什么有任何东西会沉下去!

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这篇文章的结尾是相当感人的。Routh最后一次在公众面前出现,还是为了数学竞赛。有人提议把数学竞赛关掉,这时虽然他的身体状况已经很差了,但他还是站出来辩论,为数学竞赛的延续而斗争。

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