第66章 微積分的誕生(上)
書(shū)名: 從學(xué)霸成為世紀(jì)學(xué)者作者名: 一白化貝本章字?jǐn)?shù): 2109字更新時(shí)間: 2023-11-11 12:02:00
“我們完成了!”
牛頓有些興奮的喊道。
“是的,我們完成了!”
陳帆微微一笑,他們終于獲得了廣義二項(xiàng)式展開(kāi)。
當(dāng)臉上的興奮褪去后,牛頓輕松的說(shuō)道:“我終于能安心的,好好睡一覺(jué)了!”
陳帆看了看牛頓,這家伙從那次熬夜爆肝之后,臉上的熊貓眼就沒(méi)消下去過(guò)。
想了想,他按耐住了立馬進(jìn)行下一步的想法,轉(zhuǎn)而說(shuō)道:“那你睡一覺(jué)吧,我好像有點(diǎn)新的想法,我回房間整理一下。”
“什么?新的想法?”
牛頓有些發(fā)愣,他們不是剛完成了研究嗎?
怎么又有新的想法?
“哈哈,是一些不成熟的想法,你快睡吧,已經(jīng)不早了。”
說(shuō)著,陳帆就收拾了一些演算紙,拿著筆離開(kāi)了牛頓的房間。
牛頓有些傻眼的看著關(guān)閉的房門(mén),他的腦子里,滿是陳帆口中的新想法。
新想法是什么,他怎么沒(méi)有想到,他是不是忽視了什么東西……
帶著這些問(wèn)題,牛頓漸漸陷入了沉睡,他的確有些累。
回到房間的陳帆,先是看了一眼他們的演算結(jié)果。
實(shí)際上,這些結(jié)果如果用泰勒級(jí)數(shù)來(lái)推導(dǎo),很容易便會(huì)獲得。
但是根據(jù)牛頓的手稿,他的方法完全不同。
陳帆也不得不去思考牛頓的方法,以此引導(dǎo)研究的方向。
這其實(shí)就像現(xiàn)在所學(xué)的微分學(xué),一定是按照先極限,后導(dǎo)數(shù),再微分的順序來(lái)學(xué)。
因?yàn)闃O限是導(dǎo)數(shù)和微分的基石。
可微分實(shí)際上是極限出現(xiàn)前,就因?yàn)閷?shí)際需要,被發(fā)明了出來(lái)。
甚至因?yàn)槠渲袩o(wú)窮小的概念,直接導(dǎo)致了第一次數(shù)學(xué)危機(jī)。
這其實(shí)也代表著,歷史的發(fā)展可不會(huì)講究順序性,數(shù)學(xué)也不是教科書(shū)式的發(fā)展。
陳帆現(xiàn)在也不能按照教科書(shū)的內(nèi)容,去發(fā)展微積分。
積分學(xué)的思想,早在阿基米德研究拋物弓形面積、球和球冠的面積、裸線下面積等問(wèn)題時(shí),就已經(jīng)誕生了。
而現(xiàn)在,不管是伽利略的研究,還是開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等等,都在提出一系列的力學(xué)和數(shù)學(xué)問(wèn)題。
像是研究運(yùn)動(dòng)時(shí)直接出現(xiàn)的,求瞬時(shí)速度的問(wèn)題,數(shù)學(xué)研究中求曲線的切線的問(wèn)題,還有求函數(shù)的最大值最小值問(wèn)題,以及求曲線長(zhǎng)、曲線圍成面積等等。
原有的初等計(jì)算方法,已經(jīng)不適用于解決這些研究中,所出現(xiàn)的各種問(wèn)題了,亟需一個(gè)新的方法。
這也是歷史上微積分直接產(chǎn)生的基礎(chǔ)。
陳帆計(jì)劃的下一步,就是從廣義二項(xiàng)式展開(kāi),引導(dǎo)出對(duì)這些問(wèn)題的研究,再促使牛頓發(fā)現(xiàn)微積分。
“那就從這塊開(kāi)始吧……”
陳帆拿起筆在演算紙上重新抄了一段之前的研究結(jié)果。
這是關(guān)于級(jí)數(shù)那塊的內(nèi)容,要把函數(shù)展開(kāi)為無(wú)窮級(jí)數(shù),必須引入無(wú)窮小概念,以保證級(jí)數(shù)具有收斂特性。
實(shí)際上,二項(xiàng)式定理以及新的無(wú)窮級(jí)數(shù)的展開(kāi)方法,都是包含在微積分中的。
忙活了一段時(shí)間后,陳帆才緩緩放下手中的筆,他有些得意的看著自己的杰作。
說(shuō)起來(lái),他現(xiàn)在有一種重走牛頓當(dāng)年神秘18個(gè)月研究歷程的感覺(jué)。
不是說(shuō)牛頓重走,而是他重走。
第二天一早,當(dāng)陳帆還在熟睡時(shí),被門(mén)口的敲門(mén)聲給吵醒了。
他揉了揉眼,嘟囔著起身去開(kāi)了門(mén)。
門(mén)口站著的不是別人,正是牛頓。
“斯克羅普,該起來(lái)了。”
牛頓嘴上雖然這么說(shuō)著,好像他是特意來(lái)喊陳帆起床的,但他的眼睛卻是一直好奇的往屋里張望著。
陳帆不由得覺(jué)得有些好笑,開(kāi)口打趣道:“這么早特地來(lái)喊我,不會(huì)是專門(mén)喊我起床的吧?”
牛頓有些尷尬的撓了撓頭:“那個(gè),你昨晚說(shuō)的想法是什么?”
陳帆看了看牛頓,忽然問(wèn)道:“你知道笛卡爾嗎?”
牛頓一時(shí)沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái),只下意識(shí)的回道:“知道,我研究過(guò)他的著作。”
但很快,他就問(wèn)道:“你為什么這么問(wèn)?”
身體讓開(kāi)了一個(gè)位置,陳帆指了指桌子上放著的演算紙:“去看看你就知道了。”
話音剛落,牛頓便急不可耐的走到了桌子旁,快速拿起演算紙,認(rèn)真的看了起來(lái)。
陳帆饒有興趣的看著對(duì)方,他很想知道牛頓看完后的表情。
過(guò)了一會(huì),牛頓緩緩將演算紙移開(kāi),雙眼死死的盯著陳帆,眼神之中帶著難以掩飾的激動(dòng)。
“斯克羅普,你簡(jiǎn)直是個(gè)天才!你的想法,太令人驚訝了!”
陳帆不禁笑了起來(lái)。
嘿,這反應(yīng)就很真實(shí),他很喜歡。
牛頓此時(shí)又繼續(xù)說(shuō)道:“你是怎么想到,要把無(wú)窮小的概念,引進(jìn)到笛卡爾的坐標(biāo)系中的?”
他這會(huì)也終于明白過(guò)來(lái),陳帆剛才為什么會(huì)問(wèn)他知不知道笛卡爾。
陳帆隨口解釋道:“主要還是那個(gè)函數(shù)展開(kāi)為無(wú)窮級(jí)數(shù)的內(nèi)容,給了我一些啟發(fā)。”
他當(dāng)然不會(huì)說(shuō),他是從牛頓身上學(xué)到的。
聞言,牛頓又是忍不住稱贊道:“你是個(gè)天才,你的數(shù)學(xué)直覺(jué),簡(jiǎn)直太敏銳了!”
在這時(shí),樓下響起了呼喊吃早飯的聲音。
陳帆走到牛頓旁邊,輕輕拍了拍對(duì)方:“我想我們沒(méi)有休息的時(shí)間了,下一項(xiàng)研究已經(jīng)在等著我們了。”
牛頓用力的點(diǎn)了點(diǎn)頭,他現(xiàn)在簡(jiǎn)直不想放下手中的演算紙。
在這些內(nèi)容的誘惑下,他簡(jiǎn)直不想去吃早飯,恨不得馬上回到房間,開(kāi)始這項(xiàng)新的研究。
但很快,牛頓母親的聲音,打破了他的這個(gè)想法。
用了比以往快數(shù)倍的速度,解決了早飯之后。
牛頓立馬就拉著還沒(méi)吃完的陳帆,在母親及弟弟妹妹們的詫異目光中,回到了二樓的房間。
陳帆有些無(wú)奈的把嘴里的食物咽下,跟著牛頓開(kāi)始了研究。
不過(guò),這回的陳帆倒沒(méi)有再局限在數(shù)學(xué)上,而是開(kāi)始了數(shù)學(xué)和物理的結(jié)合。
更準(zhǔn)確的說(shuō),是把這一研究,和物體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題開(kāi)始結(jié)合起來(lái)思考。
因?yàn)椋瑲v史上的牛頓,也是為了解決運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,才發(fā)明了微積分。
只不過(guò),當(dāng)牛頓看到陳帆在演算紙上所寫(xiě)的這些后,整個(gè)人都張大了嘴巴。
他沒(méi)有想到,自己的這個(gè)老同學(xué),居然不單單只是研究數(shù)學(xué),還和他一樣,對(duì)物理學(xué)的問(wèn)題有所研究。
注意到牛頓表情變化的陳帆,只是微微一笑,便自顧自的又開(kāi)始了下一步……