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史丹福狂想曲
责任编辑:tnlhk
核稿编辑:王阳翎
我们想让你知道的是
拿破仑非常热爱学习数学及科学知识,甚至有一条数学定理以他来命名。
法国著名军事与政治家,曾经带领法国军队横扫欧洲的拿破仑(Napoleon Bonaparte)似
乎与数学风马牛不相及,但事实上拿破仑的数学不差。不少大名鼎鼎的法国数学家,如拉
普拉斯(Pierre-Simon Laplace)及傅利叶(Joseph Fourier)都与他私交甚笃。
拿破仑甚至是法兰西科学院数学部的院士。他自己非常热爱学习数学及科学知识,他的身
边总是聚集著一大批科学家和学者,即使在作战时拿破仑都要带着学者与他同行,并与他
们一起讨论数学及科学问题。
此外更有一条数学定理以拿破仑来命名,“拿破仑定理”指出以任意三角形各边为边分别
向外侧作正三角形,再把三个三角形的中心连线,就会构成一个正三角形。
https://tinyurl.com/ypjc26z7
证明如下︰
画出ΔABF与ΔACE的外接圆,设它们相交A与O两点,如下图。
https://tinyurl.com/2n2nd97b
∠AOB = 180°-∠AFB (opposite ∠s, cyclic quadrilateral)
= 180°- 60° = 120°
同样地,∠AOC = 120°
∠BOC = 360° - ∠AOB - ∠AOC (∠s at a point)
= 360° - 120° - 120° = 120°
∠BOC +∠BDC = 120° + 60° = 180°
所以BDCO是一个圆内接四边形。
我们再画出ΔBCD的外接圆,如下图。设L、M及N分别是AO与HI、BO与IG及CO与GH的交点。
https://tinyurl.com/2vszz4ac
BO是以I为中心的圆及以G为中心的圆的公弦(common chord),所以BO与IG互相垂直(
perpendicular)。类似地,AO与HI及CO与GH也是互相垂直。
考虑四边形IMOL︰
∠LIM = 360° - ∠IMO - ∠ILO - ∠LOM
= 360° - 90° - 90° - 120° = 60°
同样地,∠MGN及∠NHL都是60°,所以ΔGHI是等边三角形。
虽然也有人质疑这定理未必是由拿破仑提出,这定理的历史也很难考究了,但拿破仑热爱
数学,他真的研究出这条定理也不足为奇啊。
除了数学之外,拿破仑也都很欣赏与支持其他学科的科学家。他曾邀请意大利物理学家伏
特(Alessandro Volta)到巴黎展示电学实验,当他知道伏特经济有困难时,更立即出钱
资助。英国化学家戴维(Humphry Davy)用电解方法发现新元素钾与钠,拿破仑不管当时
英法交战,特别颁发勋章给他。英国医学家詹纳(Edward Jenner)发明了预防天花的牛
痘疫苗,当英国报纸还在讨论种牛痘会不会“令人生牛角”时,拿破仑已经率先号召全体
法国人接种,并赞许詹纳是位伟人。
拿破仑的科学成就虽然说不上很高,但他尊重科学家的精神,令人敬重,也非常值得大家
学习。他的尊重孕育了法国的数理风气,是科学种子在法兰西土地盛放的原因之一。在今
天的香港,学校把STEM挂在嘴边,政府又时常强调要发展创科,但社会的主旋律似乎都依
然是“口讲科学,心中想钱/利益”,这样科学只会沦为口号,永远不会有真正的发展。
也许,我们的社会需要更多真心喜欢与尊重科学的人。