数学史上的四大天王是谁?你所知道的数学,都和他们有关

星空承载梦想 2024-05-18 08:10:38
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现代科学认为,我们的地球诞生于46亿年前,也就是太阳系诞生初期,在大约50亿年前的时候,太阳系一片混乱,太阳诞生以后,吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够知道太阳的质量非常大,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生生命的星球,在地球上生活着各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度非常快。人类之所以能够有如此之快的发展速度,离不开科学家的贡献。

在人类科技发展的道路上,出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、伽利略、霍金、哥白尼等等,如果没有这些科学家,人类的科技可能要退到几百年,而人类的科学发展也要感谢数学的出现,数学,源自古希腊语μθημα(máthēma);是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科。在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,同时也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。数学被誉为“科学之母”,因为物理、化学、工程、天文、计算机、人工智能等几乎所有现代科学都是建立在数理之上的,都需要使用大量数学计算来进行演算和推理,数学是现代科学的根基、工具、方法论,其重要性不言而喻。

欧洲能走出中世纪迷雾创建现代科学体系,苏联和美国能成为近代科技强国,都与数学的普及和研究离不开关系!中国改革开放以来,能创建现代化工业体系,成为世界工厂,并成为世界新兴科技强国,也与国民的数学进步离不开关系,正是全民数学水平的大踏步前进,中国才能培养出世界30%的“理工科人才”,科研的道路才越走越宽,科技创新才越来越强!在人类历史上,有几位非常有名的数学家,我们现在所知道的所有数学都和他们有关系,这几位数学家给人类的发展做出了重大的贡献,下面我们就一起来看看数学史上的四大天王。

第一位“数学之神”——阿基米德

在古希腊时期,数学就已经开始萌芽。诞生了一大批的数学家,在一开始,希腊人把有理数视为连续衔接的那种算术连续统(指连续不断的数集)的设想,以柏拉图为代表的数学家试图构建以数为基础的数学模型。然而,毕达哥拉斯学派却在这个时候发现了无理数,引发了2000多年的数学危机,为了回避无理数,古希腊数学家做了很多的努力,毕达哥拉斯学派欧多克索斯直接宣告了构建以数为基础的数学模型的破产,建立了以明确公理为依据的演绎体系,从而大大推进了几何学的发展.从此之后,几何学成了希腊数学的主流。不过欧几里得更是提出了几何为基础的主张,古希腊人发展了逻辑思想并且加深了对数学的抽象性、理想化等本质的认识。

当时欧多克索斯、欧几里得等人的工作不仅总结了以前全部的几何学,还建立了第一个几何公里系统,这无疑是数学思想上一次巨大的改革,古典逻辑和欧氏几何就是第一次危机的产物,在这个时候阿基米德横空出现,进一步完善了几何体系,阿基米德是古希腊数学家、物理学家和工程师,他的数学思想和方法对现代科学和工程学有着深远的影响。他是几何学的奠基人之一,他的几何学成就包括测量圆周率、计算球体体积、研究椭圆和双曲线等。他的数学分析成就包括发现了积分和微积分的基本原理,以及解决了许多数学问题,如求解曲线的切线和极值等。阿基米德的数学思想和方法对现代科学和工程学有很大的影响,他的几何学成就为现代数学的发展奠定了基础。

他是第一个使用几何学方法测量海岸线长度的人,当时他使用了一种被称为“方法”的技术,这个技术能够将海岸线分成很多小段,然后计算每个小段的长度并将它们相加,这种方法被称为是阿基米德方法,并被广泛应用于地理测量学和工程学当中,而且它还是第一个使用几何学方法计算圆周率的人,阿基米德还发现了许多数学原理,包括平面几何、球面几何和测量学。他的许多发现都被广泛应用于现代数学和物理学中,包括阿基米德原理、阿基米德螺旋和阿基米德定理等。他把欧几里得严格的推理方式和柏拉图鲜艳的丰富想象力结合在了一起,达到了至善至美的境界,为数学2000多年的发展奠定了基础,因此很多数学家将其称为是数学之神。

第二位经典力学之父——牛顿

一说到牛顿,相信很多人对它都不陌生,牛顿被称为是科学家的鼻祖,他在物理学的成就很高,他的出现给人类打开了宇宙的大门,让人类知道了天体的基本运行规律,不过在数学上,他依然有很高的成就,牛顿的数学成就贯穿于整个科学领域。他的最重要的成就之一是发明微积分学。微积分是一种数学工具,用于处理连续变化的问题,如速度和加速度。通过微积分学,牛顿能够解决许多天文学和物理学的问题,如行星轨道、物体运动和力学等。牛顿还发明了牛顿定理,即物体的质量越大,它的重力也就越强。该定理为人类探索太空领域提供了指导。微积分的符号表示如下:

其中

表示函数 y 关于 x 的导数,

表示函数

在 x 处的导数。

微积分出现以后,极大的推动了数学的发展,过去很多用初等数学无法解决的问题,运用微积分都能够很容易的解决,这也显示出了微积分的作用,冯·诺依曼曾经说过:微积分是现代数学的第一个成就,而且怎样评价它的重要性都不为过。我认为,微积分比其他任何事物都更清楚地表明了现代数学的发端;而且,作为其逻辑发展的数学分析体系仍然构成了精密思维中最伟大的技术进展。目前微积分应用于天文学、力学、光学、热学等多个领域,而且都获得了丰富的成果。

微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就。牛顿为解决运动问题,才创立了这种和物理概念直接联系的数学理论,牛顿称之为“流数术”。它所处理的一些具体问题,如切线问题、求积问题、瞬时速度问题以及函数的极大和极小值问题等,在牛顿之前已经有人研究了。但牛顿超越了前人,他站在了更高的角度,对以往分散的努力加以综合,将自古希腊以来求解无限小问题的各种技巧统一为两类普通的算法——微分和积分,并确立了这两类运算的互逆关系,从而完成了微积分发明中最关键的一步,为近代科学发展提供了最有效的工具,开辟了数学上的一个新纪元。

第三位数学英雄——欧拉

欧拉是18世纪数学领域无可争议的统治者,他曾经说过,自己的稿子差不多够圣彼得堡科学院用20年,但实际情况是,在欧拉去世的80年后,圣彼得堡科学院还在陆续发表它的论文,即便是今天,几乎每一个数学分支都绕不开以欧拉名字命名的常数、公式和定理,欧拉在9岁就看完了牛顿的《自然哲学的数学原理》,而这本书很多成年人都难窥门径。1748 年欧拉出版了《无穷分析引论》,这是数学七大名著之一,和高斯的《算术研究》齐名。此书是在数学史上具有划时代意义的代表作,当时数学家们称欧拉为"分析学的化身”。欧拉对数学界的贡献集中在27岁之后,主要是在此之前他一直忙于研究神学、哲学、音乐,还有一些杂七杂八的学科,直到27岁时才觉得自己应该给数学界做点有用的实事儿。

在这一年,欧拉发明了一系列影响深远的符号,比如说圆周率符号、函数符号、三角学符号,在他41岁时,欧拉出版了《无穷分析引论》,该书被誉为对数学发展影响最大的七大著作之一。欧拉在这本书里将三角学整理成一门系统的学科供数学家研究,还有欧拉线、欧拉定理、欧拉方程、微分方程。不过让人惋惜的是,在他31岁的时候右眼就失明了,59岁的时候双目失明,很多人表示,天才总是会遭遇命运的嫉妒。毫不夸张的说,整个18世纪的数学都是由欧拉来支配的,他的一生写下了886本书籍,据说当年圣彼得堡科学院为整理它的著作供后人学习,就花费了47年,数学界称他为超越达芬奇的天才,欧拉公式更是被认为是宇宙第一公式。

第三位数学王子——高斯

据说高斯在哥廷根大学时,有一次上课迟到,赶到教室时几乎都已经下课了。高斯走进教室后,发现老师不在,黑板上写着几道题。高斯以为这些题目是今天的作业题,便把题目记下来。当晚,他花了一整夜时间去研究这些数学题,没想到的是,这些题目异乎寻常地难。高斯直到天亮也只解决了一道题,第二天他很沮丧地找到老师,把这些都告诉了他。他的老师异常震惊:“这些可都是数学史上最著名的难题啊,你竟然只花一个晚上就解决了一道?”而高斯解决的这道难题,就是困扰了数学家两千年之久的正十七边形尺规作图问题。那一年,高斯只有19岁!高斯整数是他在代数领域的重要贡献之一,高斯整数具有很多独特的性质。

它们形成了一个唯一因子分解的环,而且他还提出了很多关于代数方程解的理论,特别是一次、二次和三次方程解法的详细研究,高斯发展了代数方程的根式表达理论,并证明了它对于一次和二次方程是可行的,高斯在数论领域开发了一种严谨而系统的研究方法,通过对数论问题的深入探索,得出了新的结论,他的数论研究涉及到了素数分布的深入研究,并且提出了高斯数学家定理。除此之外,高斯研究了误差理论、热力学和天文学等多个领域,他是数学界巨人,在代数学以及其它数学领域取得了很大的成就,他的贡献深远,受到了世人的崇拜,贝尔曾经这样评论高斯:在高斯死后,人们才知道他早就预见一些十九世纪的数学,而且在1800年之前已经期待它们的出现。如果他能把他所知道的一些东西泄漏,很可能比当今数学还要先进半个世纪或更多的时间。

这四位数学家对人类的贡献非常巨大,他们推动人类数学进步了几千年的时间,数学在人类文明的发展中起到了非常关键的作用,它不仅仅是科学和技术的基础,也是认识世界的重要工具,小编认为,数学的奥秘或许远不止现在这些,数学到底有多么深奥,现在科学家也在积极的研究当中,未来随着人类科技的发展,说不定人类能够发展更加深入的数学奥秘,到时候人类历史上还会再次出现其它伟大的数学家,小编希望人类的科技能够变得越来越强大,对此,大家有什么想说的吗?

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评论列表
  • 2024-05-18 14:12

    系数的定义是什么[得瑟][点赞]

星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章