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第3章 圣地哥尼斯堡

有一次,朋友聚会,大家谈起到底哪座德国的城市最美。有人说德累斯顿,有人说是慕尼黑,希尔伯特则坚持说:“不,不,德国最漂亮的城市还属哥尼斯堡!”

1862年希尔伯特就诞生在哥尼斯堡。

美丽的小城哥尼斯堡,紧靠着波罗的海。作为东普鲁士的首府时修建的古城堡仍坚固地屹立在市中心。海鸥在绿色的草地上恬静地休息。海风阵阵,使海水的盐味、鱼虾的腥味、木材的松香味夹杂着烟雾,在城市上空缭绕。不远处可见海浪拍击着渔船闪亮的篷帆。

哥尼斯堡位于叫做普累格尔河的两条支流之间。两条河在离它不远处汇合,汇合处离波罗的海只有几千米。在市内有七座各具特色的桥。在希尔伯特出生前的大约一个世纪,这些桥曾引发了一个轰动世界的数学问题。

事情是这样:古老的哥尼斯堡大学位于市内克奈芳福岛上。每到傍晚时分,大学生和居民们总要散步于这七座大桥之间。不知是谁提出这样一条有趣的漫步路线:既不重复、又不漏过任何一座桥。许多人参加了尝试。多次反复,都没有达到目的(也许有人有兴趣,按桥的位置画一图,用笔试一试,但全试一遍,可不容易,所有可能约有5000余种)。于是,几名大学生写信给当时在彼得堡的大数学家欧拉,请求帮助。年仅29岁的欧拉,没几天就回信了,并给出了问题的答案。不过答案与学生们的期望相反:一次不重复地走过这七座桥是不可能的。欧拉解决问题的方法非常独特,他没有试遍所有的可能,而是应用变换技巧。他把岛、河岸抽象为点;桥,抽象为线。于是,问题就变成:在每一条弧都只准画一次的条件下,用笔连续不断地一次画出这个图,即一笔画问题。

对于下图,一笔画不可能。

欧拉答案的意义,在数学史上被永远地记载着。因为它成为一门新兴的学科——拓扑学与现代图论的一个重要发端。

哥尼斯堡人亲身体验了数学的巨大力量、数学的奥妙无穷和乐趣。哥尼斯堡桥承载着哥尼斯堡的文明和文化传统,启示着后人。

哥尼斯堡人杰地灵。多少位科学家的名字和哥尼斯堡紧紧相连。与哥尼斯堡这座幽静古城的名字相连的首数著名天文学家、哲学家康德。

康德一生没有离开过出生地哥尼斯堡。康德父亲是个马鞍匠,幼时家境十分贫苦,在亲友的资助下勉强读完了中学和大学。他在做家庭教师期间就开始了自己的科学生涯。他一生博览群书,兴趣十分广泛。他教过哲学、逻辑学、数学、物理学、地理学、人类学和教育学。在无人指导和帮助下,康德的科学研究取得了巨大成就,在科学上做出了重大贡献。康德首次提出了关于太阳系起源的星云假说。在他以前,牛顿曾把行星的运动归结为上帝的第一次推动。康德的哲学思想对哲学和科学产生过很深的影响。

康德的名字使哥尼斯堡更加光彩。在哥尼斯堡大教堂附近,树立了他的半身塑像。每到10月22日康德的诞辰,地下圣堂对外开放。

像哥尼斯堡所有的孩子一样,希尔伯特总是在母亲的带领下,去瞻仰被月桂花环绕的康德的半身像,仔细端详他那熟悉的面孔,一字一句地拼读着圣墙上的格言:

“世上最奇妙的是我头上灿烂的星空和我内心的道德准则。”

科学多么奇妙,多么迷人。康德的形象有时也许会模糊,但科学的崇高和神圣,在希尔伯特的心中是清楚而又清醒。

在希尔伯特10岁左右时,有一家人搬到了哥尼斯堡。他家的小儿子,一位比希尔伯特小两岁的小神童,成了希尔伯特的终生好朋友。他就是后来成为世界上不可多得的大数学家闵可夫斯基。两位少年时代的好朋友,同时成为时代的骄子。

美丽的哥尼斯堡,真是巨人的摇篮。

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