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微积分的发展史论文 第4页

更新时间:2010-6-2:  来源:毕业论文
微积分的发展史论文 第4页
比较特殊的是牛顿创立微积分要比莱布尼词早10年左右,但是整是公开发表微积分这一理论,莱布尼茨却要比牛顿发表早三年。他们的研究各有长处,也都各有短处。那时候,由于民族偏见,关于发明优先权的争论竟从1699年始延续了一百多年。
应该指出,这是和历史上任何一项重大理论的完成都要经历一段时间一样,牛顿和莱布尼茨的工作也都是很不完善的。他们在无穷和无穷小量这个问题上,其说不一,十分含糊。牛顿的无穷小量,有时候是零,有时候不是零而是有限的小量;莱布尼茨的也不能自圆其说。这些基础方面的缺陷,最终导致了第二次数学危机的产生。
直到19世纪初,法国科学学院的科学家以柯西为首,对微积分的理论进行了认真研究,建立了极限理论,後来又经过德国数学家文尔斯特拉斯进一步的严格化,使极限理论成为了微积分的坚定基础。才使微积分进一步的发展开来。
任何新兴的、具有无量前途的科学成就都吸引着广大的科学工作者。在微积分的历史上也闪烁着这样的一些明星:瑞士的雅科布•贝努利和他的兄弟约翰•贝努利、欧拉、法国的拉格朗日、柯西……
  欧氏几何也好,上古和中世纪的代数学也好,都是一种常量数学,微积分才是真正的变量数学,是数学中的大革命。微积分是高等数学的主要分支,不只是局限在解决力学中的变速问题,它驰骋在近代和现代科学技术园地里,建立了数不清的丰功伟绩。

四)微积分的创建意义
微积分的诞生是继Euclid几何建立之后,数学发展的又一个里程碑式的事件。微积分诞生之前,人类基本上还处在农耕文明时期。解析几何的诞生是新时代到来的序曲,但还不是新时代的开端。它对旧数学作了总结,使代数与几何融为一体,并引发出变量的概念。变量,这是一个全新的概念,它为研究运动提供了基础
  推导出大量的宇宙定律必须等待这样的时代的到来,准备好这方面的思想,产生像牛顿、莱布尼茨、拉普拉斯这样一批能够开创未来,为科学活动提供方法,指出方向的领袖,但也必须等待创立一个必不可少的工具——微积分,没有微积分,推导宇宙定律是不可能的。在17世纪的天才们开发的所有知识宝库中,这一领域是最丰富的,微积分为创立许多新的学科提供了源泉。
  微积分的建立是人类头脑最伟大的创造之一,一部微积分发展史,是人类一步一步顽强地认识客观事物的历史,是人类理性思文的结晶。它给出一整套的科学方法,开创了科学的新纪元,并因此加强与加深了数学的作用。恩格斯说:
  “在一切理论成就中,未必再有什么像17世纪下半叶微积分的发现那样被看作人类精神的最高胜利了。如果在某个地方我们看到人类精神的纯粹的和惟一的功绩,那就正是在这里。”
  有了微积分,人类才有能力把握运动和过程。有了微积分,就有了工业革命,有了大工业生产,也就有了现代化的社会。航天飞机。宇宙飞船等现代化交通工具都是微积分的直接后果。在微积分的帮助下,万有引力定律发现了,牛顿用同一个公式来描述太阳对行星的作用,以及地球对它附近物体的作用。从最小的尘埃到最遥远的天体的运动行为。宇宙中没有哪一个角落不在这些定律的所包含范围内。这是人类认识史上的一次空前的飞跃,不仅具有伟大的科学意义,而且具有深远的社会影响。它强有力地证明了宇宙的数学设计,摧毁了笼罩在天体上的神秘主义、迷信和神学。一场空前巨大的、席卷近代世界的科学运动开始了。毫无疑问,微积分的发现是世界近代科学的开端。

五)微积分的现代发展
人类对自然的认识永远不会止步,微积分这门学科在现代也一直在发展着。以下列举了几个例子,足以说明人类认识微积分的水平在不断深化。
  在Riemann将Cauchy的积分含义扩展之后,Lebesgue又引进了测度的概念,进一步将Riemann积分的含义扩展。例如著名的Dirichilet函数在Riemann积分下不可积,而在Lebesgue积分下便可积。
  前苏联著名数学大师所伯列夫为了确定偏微分方程解的存在性和唯一性,建立了广义函数和广义导数的概念。这一概念的引入不仅赋予微分方程的解以新的含义,更重要的是,它使得泛函分析等现在数学工具得以应用到微分方程理论中,从而开辟了微分方程理论的新天地。
  我国的数学泰斗陈省身先生所研究的微分几何领域,便是利用微积分的理论来研究几何,这门学科对人类认识时间和空间的性质发挥的巨大的作用。并且这门学科至今仍然很活跃。前不久由我国数学家朱熹平、曹怀东完成最后封顶的庞加莱猜想便属于这一领域。
  在多元微积分学中,Newton—Leibniz公式的对照物是Green公式、Ostrogradsky—Gauss公式、以及经典的Stokes公式。无论在观念毕业论文http://www.751com.cn/  论文网http://www.751com.cn/考虑欧式空间中的微积分是不够的。有必要把微积分的演出舞台从欧式空间进一步拓展到一般的微分流形。在微分流形上,外微分式扮演着重要的角色。于是,外微分式的积分和微分流形上的Stokes公式产生了。而经典的Green公式、Ostrogradsky—Gauss公式、以及Stokes公式也得到了统一。
  微积分的发展历史表明了人的认识是从生动的直观开始,进而达到抽象思文,也就是从感性认识到理性认识的过程。人类对客观世界的规律性的认识具有相对性,受到时代的局限。随着人类认识的深入,认识将一步一步地由低级到高级、由不全面到比较全面地发展。人类对自然的探索永远不会有终点。
三、总结
1、微积分的发明不是一蹴而就的,而是人类集体智慧的结晶,是无数科学家长期奋斗的结果。
2、数学来源于实践,没有当时大量实际问题的涌现,没有科学家深入实际,将大量实际问题转化为数学问题的研究,是不可能产生微积分理论的。
3、渊博的知识,谦虚的治学作风,是学术上取得成就的必要条件。牛顿说“如果我看得更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”,牛顿与莱布尼茨的高明之处之一就是善于总结他人的研究成果。提出自己的主张。
参考文献:
[1].刘里鹏.《从割圆术走向无穷小——揭秘微积分》,长沙:湖南科学技术出版社,2009
[2].李文林.《数学史概论》,高等教育出版社,2002

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