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外国数学名人--笛卡儿

科普小知识2022-08-07 16:11:06
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著名的外国数学家——笛卡尔

笛卡尔(勒内)于1596年3月31日出生在拉埃纳。今天,他被称为拉耶-笛卡尔(图尔附近),于1650年2月11日在瑞典斯德哥尔摩去世。法国哲学家、数学家、物理学家,解析几何的创始人之一。他认为数学是所有其他科学的理论和模型,提出了以数学为基础、以演绎为核心的方法论,对后世哲学具有重要意义。数学和自然科学的发展发挥了巨大的作用。

在笛卡尔的时代,拉丁语是学者们的语言,他也像当时一样,在他的作品中写道。签上他的拉丁名字,雷纳图斯卡提西斯。正因为如此,笛卡尔的哲学体系也被称为卡斯特西体系,而他首创的绘制方程所代表的曲线的共同坐标系也被称为卡斯特西体系。然而,笛卡尔用法语而不是拉丁语写作,这也表明拉丁语,作为欧洲学者的共同语言,正逐渐变得过时。笛卡尔的母亲在他一岁时就去世了,他似乎从母亲那里继承了一个坏体质。他患有慢性气管炎。作为一名学生,他可以在床上想休息多久就休息多久。(他是一个有天赋的学生,受到照顾。在他生命的后半段,他保持着在床上做许多工作的习惯。他没有结婚,所以他被免除了许多家务,从而使自己保养得很好。

自从他接受耶稣教会的教育后,他就一直保持谨慎和虔诚。例如,1633年,当他听到伽利略“宣布为异端邪说”时,他立即放弃了他正在写的关于宇宙的书,在书中他接受了哥白尼的观点。

大约在1644年,他提出了另一个理论,根据这个理论,整个空间充满了物质,形成了许多漩涡。他认为地球上的漩涡中心是静止的,这个漩涡围绕着太阳旋转。这种折衷理论,就像第谷·布拉赫的理论一样,聪明但毫无价值。然而,这在当时被许多学者所接受,直到一代人以后,中国的“引力理论”才完全消除了所有这些小理论。然而,笛卡尔的涡旋理论与三个世纪后的“维茨基”涡旋理论有着惊人的相似之处。

他在法国军队呆了几年,但他没有参加战斗,有足够的时间学习哲学。后来,他定居在新教荷兰。他的余生几乎完全生活在荷兰,直到1649年9月这个不幸的时刻,他才勉强接受了瑞典*的邀请。

当时,瑞典的统治者是克里斯蒂娜。她迫切需要著名哲学家的服务来荣耀她的*。(在18世纪,所谓的理性时代,欧洲皇室对知识分子荣耀的渴望特别强烈。(不幸的是,克里斯蒂娜是王位上最古怪的统治者之一。她对笛卡尔服务的想法是每周在早上5点拜访她三次,教授她的哲学。在瑞典最冷的冬夜,一周去三次笛卡尔宫对他不健康的肺来说简直是太多了。笛卡尔在冬天结束前死于肺炎。除了他的头,他所有的身体都被运回了法国。1809年,巴格奈里“得到了笛卡尔的头骨,并把它交给了叶巍”,于是笛卡尔最终回到了他的家乡。

笛卡尔是一个机械论者。他认为宇宙可以由广泛的运动形成。他认为首先要做的是不争的事实,即每个人都接受的东西。在1637年出版的《方法论》中,他们从一开始就怀疑一切。他所寻找的无可争辩的事实似乎就是这种怀疑。怀疑的存在意味着被怀疑的东西的存在,也就是他自己的存在。他用了拉丁文句子“因此,我想”

Sum(我想,所以我是)是用来表达这个想法的。他从这一点出发,建立了一个非常重要的体系,为他赢得了“现代哲学之父”的称号(有时授予他)。

笛卡尔甚至把他的力学观点应用到人体,尽管他还没有把它应用到人类的灵魂或上帝。他从维萨里和哈维的工作中得出自己的结论(笛卡尔帮助普及了哈维的血液循环理论)。他试图把纯动物身体的运动台变成一个机械装置。思想在身体之外,它的活动与身体无关。大脑和身体通过松果体相互作用。松果体和腺体是与大脑相连的小物体。盖伦认为它们是调节思想流动的渠道和阀门。笛卡尔可能会受到这种观点的影响,但他也选择了松果体,因为他认为这个器官只适合人类,而不是低等动物,因此低等动物缺乏心智和灵魂,只是活着的机器。(他在这个问题上犯了一个错误。几十年后,斯特诺“发现低等动物也有松果腺。现在我们知道有一种非常原始的爬行动物,它的松果腺比人类发达得多。)

无论如何,笛卡尔对科学最重要的贡献是在数学上。例如,他第一个在开头用一些字母来表示常数,在结尾用一些字母来表示变量。吠陀符号的这一改革是站得住脚的,所以我们熟悉的代数学xy来自笛卡尔。他还介绍了指数和平方根的符号。

笛卡尔在军队服役时对数学产生了兴趣。他不参加军事活动,这让他有时间思考。他的伟大发现是在床上取得的。有一个故事,他凝视着在空中飞翔的苍蝇。因此,他认为苍蝇在每个时刻的位置可以由苍蝇所在的三个相互垂直的平面来决定。在二维平面上,就像在一张纸上一样,每个点都可以由在该点相交的两条垂直直线来确定。

这一发现本身并不新颖。地球表面上的所有点都可以通过经度和纬度来确定,这是球体平面上笛卡尔坐标的表示。

令世界震惊的是笛卡尔的观察,利用他的坐标系,平面上的每一点都可以用两组有序的数字来表示,如(2,5)或(13.16)。这可以解释为“从开始向东两个单位,向北五个单位”或“从开始向西三个单位,向南六个单位”。对于空间中的点,需要一个由三个数字组成的有序组,第三个数字代表上下单位。

一个代数方程显示了一个变量y如何依赖于另一个变量x在固定格式下的波动。例如,y=2x-5,对于x的每个值,都有一个特定的值y。如果x等于1,则y变为13;如果x是2,y是3;如果x是3,y等于13,依此类推。如果由这些x,y群代表的点[(1,1,3)l(2,3),(3,13),…]在笛卡儿坐标系下变成平面上的点,则得到一条光滑曲线,在这个例子中是抛物线。每条曲线通过笛卡尔坐标系表示一个特殊的方程。每个方程代表一条特殊的曲线。笛卡尔在他1637年关于太阳系涡旋及其结构的书的200页附录中写下了这个概念。在科学史上,这不是唯一一次一本书的非官方附录比正文重要得多。另一个例子是两个

世纪后的博纳附录。

笛卡尔的概念的价值在于代数和几何的结合,这两者都得到了极大的发展。两者的结合使得解决问题比单独使用一个工具容易得多。正是代数在几何中的应用为牛顿发展微积分铺平了道路。微积分本质上是代数在平滑变化现象(如加速运动)中的应用,这种现象可以用几何来表示为各种曲线。自吠陀时代以来,“分析”就是代数的同义词。笛卡尔将数学的两个分支合二为一的系统后来被称为解析几何。斯克罗吉称之为数学的转折点,后来人类进入了可变数学的阶段。