打字猴:1.701022284e+09
1701022284 微积分出现在方程式中是以“运动”为开端的。人类为了理解“运动”,做了不懈的努力。
1701022285
1701022286 有时是为了研究大炮的运动。
1701022287
1701022288 有时是为了理解我们赖以生存的地球和宇宙。
1701022289
1701022290 本部分我们将主要讲述对“运动与数学”关系着迷的数学家的故事。
1701022291
1701022292 亚里士多德的运动论
1701022293
1701022294 产生运动的原因是什么?
1701022295
1701022296 再运动会导致什么样的未来?
1701022297
1701022298 为了讲述“运动的过去和将来”,对运动本质的研究从古希腊时期就开始了。
1701022299
1701022300 古希腊哲学家亚里士多德(前384~前322)通过对“身边运动”的深度注意和观察,想到了力和运动的关系,得出了“物体的本性是静止,运动的物体是因为有源源不断的力在起作用”的结论,并将运动分为两种:一种是“力存在于物体内部自然生成的运动”(自然运动),另一种是“施加外力时产生的运动”(强制运动)。
1701022301
1701022302 自然运动最有代表性的例子就是“自由落体运动”。亚里士多德对物体下落的理由阐释如下:
1701022303
1701022304 “物体向着‘自然’的地点——地球中心下落的运动被称为自由落体运动。就像一个人往家里走,离家越近他的步伐就越快。物体也是一样,越接近‘自然的’地点,下落的速度越快。这就是加速的理由。”
1701022305
1701022306 与此相对,将东西抛出的“抛物运动”可以称之为手对物体施加外力的强制运动。
1701022307
1701022308 那么当手放开后,物体是在怎样的力的作用下运动的就是个问题了。
1701022309
1701022310 亚里士多德认为“和物体接触的只有空气”,于是他做出了以下说明:“自然不能忍受真空,物体离开手后产生的真空部分是被自然所排斥的,所以会向那个部分注入空气,于是注入的空气会继续推动物体。”
1701022311
1701022312 从现今的角度来看,这个想法实在有些荒唐。但是,他的伟大在其精神中有了体现。这种无论如何都要给运动的本质赋予合理的解释的精神,对科学世界来说是跨时代的。
1701022313
1701022314 这种精神得到了后世的传承。天文学家喜帕恰斯创立了三角函数表,用以说明天体的运动。
1701022315
1701022316 惯性登场
1701022317
1701022318 14世纪的欧洲会用大炮来当作武器,因此,人们开始探索炮弹和弹丸如何运动的“弹道理论”。当时人们并不认同亚里士多德主张的“被打出的炮弹是由空气托起的”,而认为这是一种“与空气对抗的运动”。当时的科学家建立了一个假说,认为施加给炮弹的力是为了推进炮弹才持续运动的(抛物运动)。
1701022319
1701022320 另外,人们认为对于自由落体运动,物体的重量成为它本身的作用力,下落过程中力量不断蓄积,所以对物体的作用力会不断增大——产生加速。
1701022321
1701022322 由此,“惯性”(不受力物体也能保持匀速运动状态)的秘密也渐渐被解开了。
1701022323
1701022324 哥白尼的地动说和伽利略的惯性法则
1701022325
1701022326 这一段登场的是天文学家尼古拉·哥白尼(1473~1543)。他在著作《天体运行论》中提到地球是不断运转的“地动说”是在1514年。但是,对于地球在不断运转的说法人们一时之间很难接受,所以他当时受到了强烈的批判。
1701022327
1701022328 意大利天文学家、物理学家伽利略·伽利雷(1564~1642)明确了惯性运动不需要“外力”(从外部施加的力),“地球以太阳为中心做的圆周运动,正是不需要外力的惯性运动”,证实了哥白尼的正确想法。
1701022329
1701022330 另外,法国哲学家、数学家勒内·笛卡儿从几何学的角度考量,明确了“惯性运动必须是匀速直线运动,所以圆周运动必须要有外力”。
1701022331
1701022332 伽利略和笛卡儿都认为自由落体运动的理论适用于“惯性”,并考察了“下落距离”“下落速度”“下落时间”之间的关系。
1701022333
[ 上一页 ]  [ :1.701022284e+09 ]  [ 下一页 ]