人终有一死,但其行迹永存。
男爵Augustin-Louis Cauchy是一位法国数学家、工程师和物理学家,他在数学的多个分支做出了开创性的贡献,包括数学分析和连续介质力学。他是最早明确陈述并严格证明微积分定理的人之一,拒绝了早期作者使用的启发式的代数一般性原则。他几乎单枪匹马地创立了复分析和抽象代数中的置换群研究。
Cauchy是一位杰出的数学家,对他的同时代人和后继者产生了深远的影响;Hans Freudenthal曾指出:"以Cauchy名字命名的概念和定理比任何其他数学家都多,仅在弹性学中就有十六个概念和定理以Cauchy命名。"Cauchy是一位高产的作家;他撰写了大约八百篇研究论文和五部关于数学和数学物理各个领域的完整教科书。
传记
青年和教育
Cauchy是Louis François Cauchy(1760–1848)和Marie-Madeleine Desestre的儿子。Cauchy有两个兄弟:Alexandre Laurent Cauchy(1792–1857),他在1847年成为上诉法院一个庭的庭长,在1849年成为破毁法院的法官;以及Eugene François Cauchy(1802–1877),一位撰稿人,同时也撰写了几部数学著作。
Cauchy在1818年与Aloise de Bure结婚。她是出版社老板的近亲,该出版社出版了Cauchy大部分的著作。他们有两个女儿,Marie Françoise Alicia(1819年)和Marie Mathilde(1823年)。
Cauchy的父亲Louis François Cauchy是旧制度下巴黎警察的高级官员,但由于法国大革命(1789年7月14日)而失去了这个职位,大革命爆发于Augustin-Louis出生前一个月。Cauchy家族通过逃往Arcueil而在革命和随后的恐怖统治(1793-1794年)中幸存下来,在那里Cauchy从父亲那里获得了他的初等教育。在罗伯斯庇尔(1794年)被处死后,全家返回巴黎是安全的。在那里,Louis-François Cauchy在1800年找到了一份新的官僚职位,并迅速升迁。当拿破仑·波拿巴来到权力(1799年),Louis-François Cauchy被进一步晋升,成为参议院秘书长,直接在现在以其数学物理工作而闻名的Laplace手下工作。著名数学家Lagrange也是Cauchy家族的朋友。
在Lagrange的建议下,Augustin-Louis在1802年秋天被录入当时巴黎最好的中学École Centrale du Panthéon。课程的大部分由古典语言组成;年轻而雄心勃勃的Cauchy是一位杰出的学生,在拉丁语和人文科学中赢得了许多奖项。尽管取得了这些成就,Augustin-Louis选择了工程职业,并为École Polytechnique的入学考试做准备。
1805年,他在这次考试中在293名申请者中排名第二,被录取。这所学校的主要目的之一是为未来的土木和军事工程师提供高水平的科学和数学教育。该学校在军事纪律下运作,这对年轻且虔诚的Cauchy的适应造成了一些问题。尽管如此,他在1807年完成了Polytechnique,当时18岁,然后进入了École des Ponts et Chaussées(桥梁和道路学校)。他以最高荣誉毕业于土木工程。
工程时期
1810年完成学业后,Cauchy接受了Cherbourg一份初级工程师的工作,拿破仑打算在那里建造一个海军基地。Augustin-Louis在这里呆了三年,被分配了Ourcq运河项目和Saint-Cloud桥梁项目,并在Cherbourg港口工作。虽然他有一份极其繁忙的管理工作,但他仍然抽出时间准备了三份数学手稿,提交给了Institut de France的Première Classe(第一类)。Cauchy关于多面体的前两份手稿被接受;关于圆锥截线的方向线的第三份被拒绝。
1812年9月,现在23岁的Cauchy由于过度劳累而生病,返回巴黎。他回到首都的另一个原因是他对工程工作的兴趣日益减退,越来越被数学的抽象美所吸引;在巴黎,他有更好的机会找到与数学相关的职位。因此,当他的健康在1813年好转时,Cauchy选择不返回Cherbourg。虽然他正式保留了工程职位,但他从海军部的工资名单转到了内政部。接下来的三年Augustin-Louis主要处于无薪病假状态,他利用时间非常有成效,从事关于对称函数、对称群和高阶代数方程理论的相关数学工作。他试图进入Institut de France的第一类,但在1813年至1815年间的三次不同场合都失败了。1815年,拿破仑在滑铁卢战役中被击败,新任命的波旁王路易十八掌管了复辟。Académie des Sciences在1816年3月被重新建立;Lazare Carnot和Gaspard Monge因政治原因被从这个学院中移除,国王任命Cauchy接替其中一人的位置。Cauchy同行的反应很严厉;他们认为接受他的学院成员资格是一种暴行,由此Cauchy在科学圈里树立了许多敌人。
École Polytechnique教授
1815年11月,École Polytechnique的副教授Louis Poinsot因健康原因要求免除教学职责。此时Cauchy已是一位冉冉升起的数学之星,肯定值得担任教授。他当时的一个重大成就是证明了Fermat的多边形数定理。然而,Cauchy众所周知对波旁王朝非常忠诚,这无疑也帮助了他成为Poinsot的继任者。他最终放弃了工程工作,获得了一份为期一年的合同,教授École Polytechnique二年级学生的数学。1816年,这所Bonapartist的非宗教学校被重组,几位自由派教授被解雇;反动派Cauchy被晋升为正教授。
当Cauchy28岁时,他仍然与父母住在一起。他的父亲认为是时候让儿子结婚了;他为他找到了合适的新娘Aloïse de Bure,比他小五岁。de Bure家族是印刷商和书商,出版了Cauchy的大部分著作。Aloïse和Augustin于1818年4月4日在Saint-Sulpice教堂以盛大的罗马天主教仪式结婚。1819年,这对夫妇的第一个女儿Marie Françoise Alicia出生,1823年第二个也是最后一个女儿Marie Mathilde出生。
持续到1830年的保守政治气候完全符合Cauchy的愿望。1824年路易十八去世,被他更加反动的兄弟Charles X继承。在这些年里Cauchy非常高产,出版了一篇又一篇重要的数学论著。他获得了Collège de France和Faculté des sciences de Paris的交叉聘任。
流亡
1830年7月,法国发生了七月革命。Charles X逃离了国家,被非波旁王朝的国王Louis-Philippe of the House of Orléans继承。骚乱爆发,其中身着制服的École Polytechnique学生积极参与,在Cauchy位于巴黎的家附近肆虐。
这些事件标志着Cauchy人生的转折点,也标志着他数学生产力的中断。Cauchy被政府的倒台所震撼,被对掌权的自由派的深深仇恨所驱使,离开巴黎出国,把家人留在了身后。他在瑞士Fribourg短暂停留,那里他必须决定是否要宣誓效忠新政权。他拒绝这样做,因此失去了他在巴黎的所有职位,除了学院的会员资格(不需要宣誓)。1831年Cauchy前往意大利城市Turin,在那里呆了一段时间后,他接受了统治Turin和周围Piedmont地区的Sardinia国王的提议,担任专门为他设立的理论物理学教授。他在1832-1833年期间在Turin教授。1831年,他被选为瑞典皇家科学院的外国会员,第二年被选为美国艺术与科学院的外籍荣誉会员。
1833年8月,Cauchy离开Turin前往Prague,成为十三岁的Bordeaux公爵Henri d'Artois(1820-1883)的科学家庭教师,他是流亡的王储和Charles X的孙子。作为École Polytechnique的教授,Cauchy是一位臭名昭著的讲师,假设只有少数最好的学生才能达到的理解水平,并在他分配的时间内塞入过多的材料。年轻的公爵对数学或科学既不感兴趣也没有天赋,所以学生和教师是完美的不匹配。尽管Cauchy非常认真地对待他的使命,但他做得非常笨拙,对公爵的权威出人意料地缺乏。
在他的土木工程时代,Cauchy曾短暂地负责过修复一些巴黎下水道,他犯了把这件事提到他的学生的错误;年轻的公爵带着极大的恶意四处散播说Mister Cauchy从巴黎的下水道开始了他的职业生涯。他作为家庭教师的角色持续到公爵在1838年9月成年时。Cauchy在这五年内几乎没有进行任何研究,而公爵获得了终身厌恶数学的习惯。唯一的好处是Cauchy被晋升为男爵,这是一个Cauchy非常看重的头衔。1834年,他的妻子和两个女儿搬到了Prague,Cauchy在流亡四年后终于与家人团聚。
晚年
1838年末,Cauchy返回巴黎及其在科学院的职位。他无法重新获得教学职位,因为他仍然拒绝宣誓效忠。
1839年8月,Bureau des Longitudes出现了空缺。这个Bureau在某些方面与学院相似;例如,它有权选择其成员。此外,人们相信Bureau的成员可以"遗忘"关于宣誓效忠的要求,尽管从正式上讲,与学院院士不同,他们有义务进行宣誓。Bureau des Longitudes是一个在1795年创立的组织,用来解决确定海上位置的问题——主要是经度坐标,因为纬度很容易从太阳的位置确定。由于人们认为海上位置最好通过天文观测确定,该Bureau发展成为一个类似于天文科学学院的组织。

1839年11月,Cauchy被选入Bureau,并立即发现宣誓的问题并不那么容易解决。在没有宣誓的情况下,国王拒绝批准他的选举。四年来,Cauchy处于被选举但未被批准的位置;因此,他不是Bureau的正式成员,没有收到报酬,无法参加会议,也无法提交论文。尽管如此,Cauchy仍然拒绝宣誓;然而,他确实足够忠诚,将他的研究指向天体力学。1840年,他向学院提交了十几篇关于这个主题的论文。他还描述和展示了数字的带符号数字表示,这是1727年由John Colson在英国提出的一项创新。Bureau的混乱成员资格持续到1843年底,当时Cauchy最终被Poinsot取代。
整个十九世纪,法国教育系统在教堂和国家的分离上发生了争斗。在失去了对公共教育系统的控制后,天主教会寻求建立自己的教育分支,并在Cauchy身上找到了坚定而杰出的盟友。他将他的声望和知识借给了由耶稣会运营的巴黎学校École Normale Écclésiastique,用于培训他们学院的教师。他也参加了Institut Catholique的创建。这个学院的目的是抵消法国缺乏天主教高等教育的影响。这些活动并不受Cauchy同事的欢迎,他们总体上支持法国大革命的启蒙理想。当1843年Collège de France出现了数学教席空缺时,Cauchy申请了,但只获得了45票中的三票。
1848年是整个欧洲革命的一年;革命在许多国家爆发,始于法国。害怕与Louis XVI命运相同的国王Louis-Philippe逃往英国。宣誓效忠被废除,Cauchy走向学术任命的道路终于畅通了。1849年3月1日,他被重新任命为Faculté de Sciences的教授,担任数学天文学教授。经历了1848年全年的政治动荡后,法国选择成为共和国,在Louis Napoleon Bonaparte(拿破仑的侄子,拿破仑的儿子)担任总统的领导下。


