帕斯卡原理

帕斯卡⽣平简介

帕斯卡⽣平简介(1623-1662)

帕斯卡（Pascal，Blai），法国数学家、物理学家、近代概率论的奠基者．他提出⼀个关于液体压⼒的定律，后⼈称为帕斯

卡定律．他建⽴的直觉主义原则对于后来⼀些哲学家，如卢梭和伯格森等都有影响．

帕斯卡⽣于法国奥弗涅的克莱蒙费朗，帕斯卡从⼩就智⼒⾼⼈⼀等，12岁时就爱上数学，他⽗亲是⼀位受⼈尊敬的数学家，

在其精⼼地教育下，帕斯卡很⼩时就精通欧⼏⾥得⼏何，他⾃⼰独⽴地发现出欧⼏⾥得的前32条定理，⽽且顺序也完全正

确．12岁独⾃发现了“三⾓形的内⾓和等于180度”后，开始师从⽗亲学习数学．16岁就参加巴黎数学家和物理学家⼩组（法国

科学院的前⾝），17岁时写成数学⽔平很⾼的《圆锥截线论》⼀⽂，这是他研究德扎尔格关于综合射影⼏何的经典⼯作的结

果．笛卡⼉坚决不相信16岁的孩⼦能够写出来这样的书，帕斯卡反过来也不承认笛卡⼉的解析⼏何的价值．1642年，刚满19

岁的他，设计制造了世界上第⼀架机械式计算装置——使⽤齿轮进⾏加减运算的计算机，原只是想帮助他⽗亲计算税收⽤，这

是他为了减轻⽗亲计算中的负担，动脑筋想出来的，却因此⽽闻名于当时，它成为后来的计算机的雏型．在加法机研制成功之

后，帕斯卡认为：⼈的某些思维过程与机械过程没有差别，因此可以设想⽤机械模拟⼈的思维活动．

1646年前帕斯卡⼀家都信奉天主教．由于他⽗亲的⼀场病，使他同⼀种更加深奥的宗教信仰⽅式有所接触，对他以后的⽣活

影响很⼤．帕斯卡和数学家费马通信，他们⼀起解决某⼀个上流社会的赌徒兼业余哲学家送来的⼀个问题，他弄不清楚他赌掷

三个骰⼦出现某种组合时为什么⽼是输钱．在他们解决这个问题的过程中，奠定了近代概率论的基础．在他暂短的⼀⽣中作出

了许多贡献，以在数学及物理学中的贡献最⼤．1646年他为了检验意⼤利物理学家伽利略和托⾥拆利的理论，制作了⽔银⽓

压计，在能俯视巴黎的克莱蒙费朗的⼭顶上反复地进⾏了⼤⽓压的实验，为流体动⼒学和流体静⼒学的研究铺平了道路．实验

中他为了改进托⾥拆利的⽓压汁，他在帕斯卡定律的基础上发明了注射器，并创造了⽔压机．他关于真空问题的研究和著作，

更加提⾼了他的声望．他从⼩就体质虚弱，⼜因过度劳累⽽使疾病缠⾝．然⽽正是他在病休的1651～1654年间，紧张地进⾏

科学⼯作，写成了关于液体平衡、空⽓的重量和密度及算术三⾓形等多篇论⽂，后⼀篇论⽂成为概率论的基础．在

1655~1659年间还写了许多宗教著作．晚年，有⼈建议他把关于旋轮线的研究结果发表出来，于是他⼜沉浸于科学兴趣之

中，但从1659年2⽉起，病情加重，使他不能正常⼯作，⽽安于虔诚的宗教⽣活．最后，在巨⼤的病痛中逝世．

帕斯卡定律是流体（⽓体或液体）⼒学中，指封闭容器中的静⽌流体的某⼀部分发⽣的压强变化，将毫⽆损失地传递⾄流体的

各个部分和容器壁．帕斯卡⾸先阐述了此定律．压强等于作⽤⼒除以作⽤⾯积．根据帕斯卡原理，在⽔⼒系统中的⼀个活塞上

施加⼀定的压强，必将在另⼀个活塞上产⽣相同的压强增量．如果第⼆个活塞的⾯积是第⼀个活塞的⾯积的10倍，那么作⽤

于第⼆个活塞上的⼒将增⼤为第⼀个活塞的10倍，⽽两个活塞上的压强仍然相等．⽔压机就是帕斯卡原理的实例．它具有多

种⽤途，如液压制动等．帕斯卡还发现：静⽌流体中任⼀点的压强各向相等，即该点在通过它的所有平⾯上的压强都相等．这

⼀事实也称作帕斯卡原理（定律）．

帕斯卡在数学⽅⾯的贡献也很杰出．1639年，他在⼀篇出⾊的数学论⽂《论圆锥曲线》，提出了⼀条定理，后⼈把它叫做帕

斯卡定理．他还提出了有名的帕斯卡三⾓形，阐明了代数中⼆项式展开的系数规律．数学家德札尔格⾮常欣赏帕斯卡的才华，

把这个曲线命名为“帕斯卡神秘六线形”，并亲⾃担任了帕斯卡的教师．

在他撰写的哲学名著《思想录》⾥，帕斯卡留给世⼈⼀句名⾔：“⼈只不过是⼀根芦苇，

是⾃然界最脆弱的东西，但他是⼀根有思想的芦苇．”科学界铭记着帕斯卡的功绩，国际单位制规定“压强”单位为“帕斯卡”，是

因为他率先提出了描述液体压强性质的“帕斯卡定律”．计算机领域更不会忘记帕斯卡的贡献，1971年⾯世的PASCAL语⾔，也

是为了纪念这位先驱，使帕斯卡的英名长留在电脑时代⾥．