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『浮生读历史』17世纪的梅森，时代中的通信员，涉猎广泛的梅森( 二 )



『浮生读历史』17世纪的梅森，时代中的通信员，涉猎广泛的梅森
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有关梅森的性格 ， 一个说明问题的事实是 ， 他一开始是亚里士多德学说的坚定支持者 ， 而笛卡儿以及17世纪思想革命的其他首脑却对亚里士多德学说攻击不断 。 但是 ， 当他了解到这些批评家的理由之后 ， 很快就加入了亚里士多德学说批评者的行列 。 同样 ， 在17世纪20年代初期 ， 他激烈地批评伽利略 ， 说他的观点应该受到谴责 。 但是不到十年后 ， 他又成为伽利略的主要支持者之一 ， 将伽利略的科学发现传播给欧洲其他专家学者 。
或许梅森对科学的重要技术贡献是1637年出版的《宇宙的和谐》 。 在这本书中 ， 除了介绍反射望远镜中镜面设计的重大改进之外 ， 他还提出了所谓的"梅森定律" ， 描述了绷紧的弦的振动频率 。 古人都知道绷紧的弦的振动频率与弦的长度成反比 ， 但是梅森进一步指出这个频率还与张力的平方根成反比 ， 与单位长度上的质量的平方根成反比 。 这些见解的实际应用与小提琴、竖琴、钢琴等弦类乐器的制作和演奏有关 。 它们都要求弦的张力应该维持在适当的水平上 ， 这样才能产生正确的音高 。 梅森定律解释了为什么低音弦更粗 ， 要求张力更小 ， 而高音弦更细 ， 要求张力更大 ， 因而长度也更短些 。

『浮生读历史』17世纪的梅森，时代中的通信员，涉猎广泛的梅森
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他还对伽利略落体运动定律进行了实证检验 ， 并探究了气压计的原理 ， 在此过程中他发现空气的密度约为水的十九分之一 。 很有可能是梅森向帕斯卡尔、罗贝瓦尔和佩里耶等人提出实验建议 ， 他们不久之后在多姆山省的火山进行实验 ， 目的是观察气压计汞柱的高度是否仅仅由气压决定 。 三、数学领域
梅森被数学家铭记的成就包括对被称为"摆线"的曲线的研究——一个例子是一个圆在滚动过程中圆上某一点所经过的轨迹——以及更重要的关于素数的研究 ， 如今在计算机技术和密码学中都有相关应用 。

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素数——除了1和该数本身以外无法被其他自然数整除的数（其他的数都叫"合数"）——一直是一个谜 ， 对那些热衷数字研究的人来说有极大的吸引力 。 素数在数学和物理世界中具有非同寻常的意义 。 ［后者的一个令人印象深刻的例子是 ， 周期蝉属的蝉的幼虫孵化后即钻入地下 ， 一生绝大多数时间在地下度过 ， 每隔7、13或17年才破土而出 。 这些年份数字都是素数 。 昆虫学家猜测这能保护它们免受天敌的攻击 。 如果它们以更加固定的间隔期从地下出来的话 ， 那么以蝉为食的掠食者将会与之共同进化 。 ］梅森希望找到一个生成所有素数的公式 ， 虽然他并没有找到完全通用的方法 ， 但他提出的公式产生了一批有趣但仍然令人费解的数 ， 它们在数论中（以及后来在密码学中）也有重要作用 ， 使其成为众多研究的对象 ， 尤其是通过"分布式计算"——连接数百万台个人电脑——进行的"互联网梅森素数大搜索"来寻找素数 。 到现在为止 ， 找到的素数不足50个 ， 梅森本人提出的第一批素数还有错误 ， 但是为了提高密码安全性 ， 使用梅森素数的"梅森旋转算法"已经成为生成随机数的标准工具 。

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梅森对数字理论的这种兴趣偶尔出现在他对古代数学家的专著的编辑工作中 ， 其中包括欧几里得、阿波罗尼奥斯和阿基米德 。
梅森广泛的兴趣、过人的天赋、宽宏大量的品性、对其他人的热情鼓励、对科学事业的奉献精神以及他能将大批兴趣各异、易动肝火的智者聚集在其周围的个人魅力 ， 使他成为17世纪故事的关键人物 。


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