第二百五十六章 高斯絕妙定理(曲面學(xué))
校領(lǐng)導(dǎo)坐在教室里,高斯有些緊張的整理了自己的教案,開始講課。
“各位領(lǐng)導(dǎo)和同學(xué),大家好,今天我來講幾何學(xué)?!备咚拱l(fā)現(xiàn)關(guān)于曲面的很多有趣的事情,今天就忍不住講出來。
“幾何學(xué)是歐幾里得時(shí)代出現(xiàn)的……”
“……其實(shí),歐式幾何不完善,沒有考慮到曲面,所以第五公里的假設(shè)需要完善一下……”
校領(lǐng)導(dǎo)開始面面相覷,不知道高斯在說什么,但還是耐心聽著。
“什么樣的曲面可以展開成為真正平面,而不影響面積。”
“如果是圓柱和圓錐面,雖然是有曲率的,但是一展開,就是一個(gè)平平的平面?!?p> “如果是球面,怎么樣展開,都會(huì)有曲面這褶皺?!?p> “圓柱、圓錐的面與球面有什么不一樣呢?為什么一個(gè)可以展開成平面,一個(gè)無法展開成曲面?!?p> 校長(zhǎng)忍不住打斷說:“等一下,你在將什么?這是幾何學(xué)嗎?”
高斯說:“我希望能啟發(fā)一下學(xué)生。”
政教處主任說:“你說的曲率不變是指?”
高斯說:“可以隨意彎曲一個(gè)曲面,只要你不拉長(zhǎng)、壓縮或者撕裂它,曲率一定不會(huì)變?!?p> 校長(zhǎng)有些譏諷的說:“你的講課方式有問題,不能是這個(gè)樣子,你要按照教師正常的模式來。講課需要的是課板書,課就是教課書,板是黑板,書是一種教學(xué)方式。你不能去教書上沒有的。”
副校長(zhǎng)說:“你要知道你講課的對(duì)象是誰,學(xué)生們不見得有超前的領(lǐng)悟能力,你這種講法是會(huì)誤事的,學(xué)生最后也學(xué)不會(huì)教材上課?!?p> 一個(gè)老師對(duì)高斯說:“你的問題,我沒明白,如何去完善第五公里的假設(shè)?!?p> 高斯說:“是這樣的,第五公里假設(shè)是建立在平直空間上的……”
老師打斷:“什么意思,為什么不在平直空間上?第五公里平行線不是平直的嗎?”
高斯說:“拿地球做假設(shè),在大地測(cè)量中的直線的概念,是測(cè)地線,是不平直的,會(huì)有交電。”
校長(zhǎng)說:“你不能這樣講課,超前的內(nèi)容加進(jìn)來,學(xué)生們連基礎(chǔ)都不會(huì)了。”
高斯說:“我教學(xué)生就是啟發(fā)式的教育,讓學(xué)生們變得愛學(xué),如果按照教材直接教,大部分學(xué)生都不見得聽進(jìn)去,很多數(shù)學(xué)定理,只是知其然,不知其所以然?!?p> 校長(zhǎng)苦笑搖頭。
政教處主任對(duì)高斯說:“你這樣,你可以看看其他老師是怎么講課的,按照他們的樣子了?!?p> 高斯心里不高興,其他老師如此呆板看似標(biāo)準(zhǔn)的講法,是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的一種抹殺,更何況其他老師能懂什么?
高斯一臉不高興的說:“你們定,看我到底適合不適合講了?!?p> 政教處主任說:“我們不是挑毛病,我們只是給你建議,讓你改善教育方式,你要理解我們的苦心。畢竟學(xué)生的教育不是小事,他們都是涉及到集體的。”
校長(zhǎng)對(duì)高斯說:“我們還是希望,你能按照標(biāo)準(zhǔn)來。有一個(gè)講課的模板?!?p> 1828年,高斯引入了微分幾何并發(fā)表了《關(guān)于曲面的一般研究》(Disquisitiones generales circa superficies)。這篇論文來源于他對(duì)測(cè)地線的興趣,它包含了“高斯曲率”等幾何思想。這篇論文也包含了高斯著名的“絕妙定理”(theorema egregrium)。