栋川资讯

「今日球赛时间表世界杯」大学辍学为游玩,斗争革命成英雄,潜心研究20年,只为解决大难题

发表时间:2019-12-25 18:15:21  浏览次数:4507  
字体大小: 【小】 【中】 【大】

「今日球赛时间表世界杯」大学辍学为游玩,斗争革命成英雄,潜心研究20年,只为解决大难题

今日球赛时间表世界杯,没计算机的年代

还好有它

毕业后,小天我也发现自己的计算能力越来越差,有时候三位数的加减运算都要运用到计算器,别说开方乘方了。

这也不禁让我在想,在那个计算器还没有出现的时代,古人们究竟是怎么进行庞大又繁琐的计算呢?

故事得从400年前开始说起。

对数的起源

16世纪初,天文学得到了快速的发展,但由于在计算星球轨道与星球位置关系时需要涉及乘、除,乘方与开方,人们往往要花费大量的时间进行计算。

为了解决这个问题,科学家们开始寻求更简便的方法,在这样的背景下,对数应运而生。

对数的创始人是来自苏格兰的约翰·纳皮尔(john napier)。

1550年,纳皮尔出生于苏格兰爱丁堡的一个贵族家庭。

13岁进入圣安德鲁斯大学学习,但为了丰富自己的学识,16岁时,大学还没毕业就开始到欧洲大陆旅行和游学。

21岁时,他回到了家乡,继承了城堡。虽过他有着地主身份,但他却总是干着农民的活。

为了让庄家长得更好,动物养的更肥,他不仅亲自下地进行肥料施肥实验,研究饲料的配比度。动手能力极强的他还设计制造过抽水机。

纳皮尔也是个极具正义感,行动力极强的富二代。他那个年代刚好正值欧洲的宗教革命,由于纳皮尔在游学的那几年,见的世面也比较多,他认为:嗯,革命非常的有必要。

于是他也用行动表示了自己的立场,不仅写文章攻击旧教(天主教),还在听闻西班牙要来攻打的消息时,主动提出要研究兵器(潜水艇,装甲马车等)与其拼命。

但他的兵器还没制成,西班牙就凉凉了,不过他也还是成为了当地的英雄人物。

纳皮尔的兴趣也十分广泛,虽然不是职业数学家,但却一直研究数学。同时他也是一个天文爱好者。

1594年,为了寻求一种球面三角计算的简便方法,在受了等比数列和等差数列的项之间对应关系的启发后,纳皮尔运用了独特的方法构造出对数方法。

但当时指数概念还没有完善,指数也没有符号,因此也没有“底”的概念。于是他称对数为“人造的数”。

接下来,他花了整整20年的时间,在计算对数。

要知道,在那个世纪,什么计算工具都没有。每一个成果都是纳皮尔一项一项的算出来,日复一日,年复一年。

要换作小天我,顶着这个富二代身份,估计都只知道吃喝玩乐了。

辛苦也得到了回报,对数的出现收到了许多科学家的追捧,纳皮尔也受到了来自全世界各地的赞美。

1614年6月,纳皮尔在爱丁堡出版了第一本对数专著《奇妙的对数定律说明书》(mirifici logarithmorum canonis descriptio)阐明了对数原理,后人称为纳皮尔对数:nap logx。

对数的完善与发展

虽然纳皮尔是对数的创始人,但将对数加以改造使之广泛流传的是纳皮尔的朋友布里格斯(briggs)。

布里格斯通过研究《奇妙的对数定律说明书》后,感到其中的对数用起来很不方便,特地来到苏格兰拜访纳皮尔,建议改良对数,使1的对数为0,10的对数为1,这样就得到了以10为底的常用对数。

可惜纳皮尔隔年于1617年春天去世,后来就由布里格斯以毕生精力继承纳皮尔的未竟事业。

1619年布里格斯发表了《奇妙对数规则的结构》,在书中详细阐述了对数计算和造对表的方法。并于1624年出版了《对数算术》,公布了以10为底的14位对数表。

对数表

对数表的发明很快就传遍了欧洲大陆,不到一个世纪,就传遍世界,成为不可缺少的计算器,尤其是让深受计算之苦的让天文学家们欣喜若狂。

因为对数的英文为logarithm,对数的符号也被记作log。

由于指数(y=ax)的出现比对数要晚,所以纳皮尔那个年代讨论的对数与指数并没有互逆关系。直到18世纪,瑞士的数学家欧拉才使用x=logay定义两者关系。

欧拉

对数公式通过变化,不仅能化乘除为加减,化乘方开方为乘除,还能将高级运算降为次级运算。(简直就是对数在手,计算我有)

现在最常用的对数有两种,一种叫自然对数,它以数e为底,另一种叫常用对数,它以10为底。

简便的算法对于当时的天文计算起了重要作用。就连大名鼎鼎的开普勒也是通过此方法进行行星轨道计算。

法国数学家和天文学家拉普拉斯(laplace,1749-1827)也曾说:

拉普拉斯

20世纪后,虽然计算机替代了对数尺,但对数的意义已经不单单是一种计算技术了。

经过几代数学家的研究,作为数学基础内容,对数也表现出广泛的应用。

恩格斯更将是对数的发明与解析几何学的产生、微积分学的创始并称为17世纪数学的三大成就。

栋川资讯 版权所有 CopyRight ©

本网站部分文章和图片来源于国际互联网,如涉及版权,请联系我们删除。