- 自然科學(xué)名家名作中的為什么
- 隋國慶
- 1040字
- 2019-01-03 23:45:40
直角坐標系為什么又稱為“笛卡兒坐標系”?
《更好地指導(dǎo)推理和尋求科學(xué)真理的方法論》是德國科學(xué)家笛卡兒于1637年6月8日出版的一部名著。這部著作是一部劃時代的哲學(xué)經(jīng)典著作,為科學(xué)研究提供了許多科學(xué)的方法。特別是書末的附錄之一《幾何學(xué)》,把數(shù)學(xué)的兩大形態(tài)——形與數(shù)結(jié)合起來,建立了直角坐標系,由此誕生了解析幾何學(xué)。
1637年6月8日,一部劃時代的哲學(xué)經(jīng)典著作《更好地指導(dǎo)推理和尋求科學(xué)真理的方法論》(簡稱《方法論》)出版了。書的末尾有3個附錄:《折光學(xué)》、《氣象學(xué)》和《幾何學(xué)》。這是德國科學(xué)家笛卡兒的杰作。
《幾何學(xué)》是笛卡兒寫的唯一的數(shù)學(xué)著作。在這本著作中,笛卡兒將幾何與代數(shù)聯(lián)系了起來,創(chuàng)立了直角坐標系。在坐標系中,只要知道一個點的坐標,這個點的軌跡,就可以用數(shù)學(xué)方程式來表達。由此,一門嶄新的學(xué)科——解析幾何誕生了,笛卡兒成為這門學(xué)科的鼻祖。
說起直角坐標系的建立,把數(shù)學(xué)的兩大形態(tài)——形與數(shù)結(jié)合起來,并成為科學(xué)久已迫切需要的數(shù)學(xué)工具,還是笛卡兒在夢中的奇遇所產(chǎn)生出來的。
笛卡兒于1596年出生在法國的都蘭,20歲大學(xué)畢業(yè)后去巴黎當律師,一年后又去從軍,在軍隊里干了九年。后來他退出軍界,移居荷蘭,潛心搞學(xué)術(shù)研究。
笛卡兒在研究古希臘幾何三大難題過程中突發(fā)奇想:即使尺規(guī)解決不了,為什么不能把“形”化為“數(shù)”來研究呢?形與數(shù)之間有沒有必然的聯(lián)系呢?
有一次笛卡兒正在琢磨這個問題,他看到墻角上結(jié)著的縱橫交錯的蜘蛛網(wǎng),好像悟到了什么。但由于疲勞過度,很快進入了夢鄉(xiāng)。不一會兒,笛卡兒好像回到了軍營。長官跑到他睡的帳篷,把他拉了出去。
長官對他說:“你天天想形與數(shù)的問題,我有一個新招,同你研究一下。”說完,長官便從身后抽出兩支箭,搭成一個“十”字架,并將十字架放在潔白的紙上說:“如果紙上任何一點,我們想知道它的位置,引兩條垂線到箭上,再把箭刻成等長的數(shù)字,不就可以把這點位置用數(shù)表示出來了嗎?”
笛卡兒聽后說道:“我還以為你有什么新招,畫坐標古希臘人就會使用,難就難在交點0以下的數(shù)字如何表示。”
長官笑道:“你怎么聰明一世,糊涂一時。你看,將這兩支箭的交點確定為零,向上向右的確定為正,向下向左的確定為負。如我們把現(xiàn)在的駐地多爾姆鎮(zhèn)定在交叉點,為零,那么我們軍隊行軍的位置就隨時可用兩個正負數(shù)來表示了。”
笛卡兒高興得跳了起來,嘴里大聲喊著:“終于解決了!”這一跳一喊使他驚醒了,原來是“南柯一夢”。
這個奇特的夢啟動了笛卡兒的思索,使他發(fā)明了直角坐標系。后來人們?yōu)榱思o念他,也把直角坐標系稱為“笛卡兒坐標系”。
