微积分的发明人是谁?

2024-05-04 10:52

1. 微积分的发明人是谁?

1684年,《学术学报》上发表了德国数学家莱布尼茨的一篇文章,宣布他发现一种微分法,即“一种求极大极小和切线的新方法,它也适用于分式和无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算”,1686年,他又发表了类似的文章,讨论“潜在的几何与分析不可分和无限”等。一年以后,物理学家牛顿出版了他的巨著《自然哲学之数学原理》,也谈到了他研究的求极大与极小的问题。实际上,他们俩人都发现了微积分的数学原理。于是,就有关创立微积分的优先权问题,发生了一场激烈的争论。遗憾的是,由于人们不明真相,使30多岁的莱布尼茨长期蒙受冤屈。1699年,瑞士数学家法蒂奥德迪利给皇家学会写文章,说莱布尼茨的思想获自牛顿。接着,不少科学家接踵而至,都说莱布尼茨不是发明者。萨维尔天文学教授凯尔,则指控莱布尼茨是剽切者。为此,莱布尼茨参与了争论,辩白自己的冤枉。但没有人相信他。1716年11月14日,莱布尼茨含冤逝世,朝廷竟不闻不问,教士们也借口说莱布尼茨是“无信仰者”而不予理睬。
直到莱布尼茨死后,英国皇家学会为牛顿和莱布尼茨发现微积分的优先权问题,专门成立了调查评判委员会。经过长期调查,终于弄清事实,委员会在《通讯》上宣布,牛顿的“流数术”和莱布尼茨的“无穷小算法”只是名词不同,实质上是一回事,他俩都是微积分的发明人。
原来事情是这样的,1676年,牛顿在写给莱布尼茨的信中,宣布了他的二项式定理,提出了根据流的方程求流数的问题。但在他们交换的信件中,牛顿却隐瞒了确定极大值和极小值的方法,以及作切线的方法等。而莱布尼茨在给牛顿的回信中写道,他也发现了一种同样的方法,并诉说了他的方法。这个方法与牛顿的方法几乎没有什么两样。二者的区别是:牛顿主要是在力学研究的基础上,运用几何方法研究微积分;而莱布尼茨主要是在研究曲线和切线的面积问题上,运用分析学方法引进微积分概念,得出运算法则。牛顿是在微积分的应用上更多地结合了运动学,造诣较莱布尼茨高出一筹。但莱布尼茨的表达式采用的数学符号,既简洁又准确地揭示出微分、积分的实质,远远优于牛顿。因此,他们二人发明微积分各有千秋。
莱布尼茨1646年6月21日出生于德国东部的莱比锡城。他的父亲是哲学教授,但在他6岁时父亲就过早去世了。然而,父亲留下的大量藏书却为莱布尼茨提供了丰富的知识源泉。
莱布尼茨8岁入学,少年时就可以用多种语言表达思想。15岁时考入有名的莱比锡大学,开始对数学发生兴趣。1666年,莱布尼茨转入纽伦堡的何尔道夫大学。这一年他发表了第一篇数学论文《论组合的艺术》,显示了他的数学才华。这篇论文,正是近代数学的一个分支“数理逻辑”的先声,他也因此成为数理逻辑的创始人。
大学毕业后,莱布尼茨获得法学博士学位,投身外交界。1672年3月他作为大使出访法国巴黎,为期4年。在巴黎工作之余钻研数学,结识了荷兰数学家惠更斯。并利用业余时间攻读笛卡尔、费尔马、帕斯卡等人的原著。为他步入数学王国的殿堂打下了坚实的基础。
1676年,莱布尼茨到汉诺威,在那里他博览群书,创立了微积分的基本概念和运算方法,成就了他一生最伟大的发明。
莱布尼茨陆续创立了一些表示微积分的符号:dx表示微分,即拉丁文“differentia”的第一个字母,意为“分细”。∫表示积分,即拉丁文“summa”的第一个字母“s”拉长,意为“求和”。他创立的这些符号,为数学语言的规范化和独立化起到了极为重要的推动作用。这些符号一直用到今天。
此外,莱布尼茨还提出了使用“函数”一词,首次引进了“常量”,“变量”和“参变量”,确立了“坐标”、“纵坐标”的名称。他对变分法的建立及在微分方程、微分几何、某些特殊曲线(如悬链曲线)的研究上都做出了重大贡献。

微积分的发明人是谁?

2. 微积分是谁发明的

微积分(Calculus)是高等数学中研究函数的微分(Differentiation)、积分(Integration)以及有关概念和应用的数学分支。它是数学的一个基础学科。内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算,是一套关于变化率的理论。它使得函数、速度、加速度和曲线的斜率等均可用一套通用的符号进行讨论。积分学,包括求积分的运算,为定义和计算面积、体积等提供一套通用的方法。
牛顿和莱布尼茨建立微积分的出发点是直观的无穷小量,因此这门学科早期也称为无穷小分析,这正是现时数学中分析学这一大分支名称的来源。牛顿研究微积分着重于从运动学来考虑,莱布尼茨却是侧重于几何学来考虑的。
牛顿
牛顿在1671年写了《流数术和无穷级数》,这本书直到1736年才出版,它在这本书里指出,变量是由点、线、面的连续运动产生的,否定了以前自己认为的变量是无穷小元素的静止集合。他把连续变量叫做流动量,把这些流动量的导数叫做流数。牛顿在流数术中所提出的中心问题是:已知连续运动的路径,求给定时刻的速度(微分法);已知运动的速度求给定时间内经过的路程(积分法)。
莱布尼茨
德国的莱布尼茨(又译“莱布尼兹”)是一个博才多学的学者,1684年,他发表了现在世界上认为是最早的微积分文献,这篇文章有一个很长而且很古怪的名字《一种求极大极小和切线的新方法,它也适用于分式和无理量,以及这种新方法的奇妙类型的计算》。就是这样一篇说理也颇含糊的文章,却有划时代的意义。它已含有现代的微分符号和基本微分法则。1686年,莱布尼茨发表了第一篇积分学的文献。他是历史上最伟大的符号学者之一,他所创设的微积分符号,远远优于牛顿的符号,这对微积分的发展有极大的影响。现今我们使用的微积分通用符号就是当时莱布尼茨精心选用的。

3. 微积分是谁发明的

 牛顿和莱布尼茨分别从各自不同角度发明了微积分。牛顿是从物理学的角度发明出的微积分。莱布尼兹是从数学角度,采用了合理的数学符号进行表述,比较直观和方便理解,这些符号一直用到了现在还在应用。
     
   微积分的历史   十七世纪的许多著名的数学家、天文学家、物理学家都为解决几类问题作了大量的研究工作,如法国的费马、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格;英国的巴罗、瓦里士;德国的开普勒;意大利的卡瓦列利等人都提出许多很有建树的理论。为微积分的创立做出了贡献。
   十七世纪下半叶,在前人工作的基础上,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨分别在自己的国度里独自研究和完成了微积分的创立工作,虽然这只是十分初步的工作。他们的最大功绩是把两个貌似毫不相关的问题联系在一起,一个是切线问题(微分学的中心问题),一个是求积问题(积分学的中心问题)。
   牛顿和莱布尼茨建立微积分的出发点是直观的无穷小量,因此这门学科早期也称为无穷小分析,这正是现在数学中分析学这一大分支名称的来源。牛顿研究微积分着重于从运动学来考虑,莱布尼茨却是侧重于几何学来考虑的。
   微积分的应用   例子一:火力发电厂的冷却塔的外形为什么要做成弯曲的,而不是像烟囱一样直上直下的?其中的原因就是冷却塔体积大,自重非常大,如果直上直下,那么最下面的建筑材料将承受巨大的压力,以至于承受不了(我们知道,地球上的山峰最高只能达到3万米,否则最下面的岩石都要融化了)。现在,把冷却塔的边缘做成双曲线的性状,正好能够让每一截面的压力相等,这样,冷却塔就能做的很大了。为什么会是双曲线,用于微积分理论5分钟之内就能够解决。
   例子二:大家都使用电脑,计算机内部指令需要通过硬件表达,把信号转换为能够让我们感知的信息。前几天这里有个探讨算法的帖子,很有代表性。Windows系统带了一个计算器,可以进行一些简单的计算,比如算对数。计算机是计算是基于加法的,我们常说的多少亿次实际上就是指加法运算。那么,怎么把计算对数转换为加法呢?实际上就运用微积分的级数理论,可以把对数函数转换为一系列乘法和加法运算。
   相关评价   冯·诺依曼说:微积分是现代数学的第一个成就,而且怎样评价它的重要性都不为过。我认为,微积分比其他任何事物都更清楚地表明了现代数学的发端;而且,作为其逻辑发展的数学分析体系仍然构成了精密思维中最伟大的技术进展。
   阿蒂亚说:人们要求降低微积分学在科学教育中的地位,而代之以与计算机研究关系更密切的离散数学的呼声日渐高涨。...许多离散现象的重要结果还是通过使用微积分才得到了最好的证明。直到现在,分析无穷性的微积分学的中心地位仍然是无可争议的。

微积分是谁发明的

4. 微积分谁发明的究竟

目前公认为是:英国的牛顿和德国的莱布尼兹各自独立的发明了微积分。
微积分发明或者称之为发现的优先权在历史上曾经有过相当长时间的争论。英国人说是牛顿发明的。欧洲大陆说是莱布尼兹发明的。实际上是很多人共同努力与不断积累,例如Fermat,waliss等人做了大量的前期工作,尤其是笛卡尔坐标系的建立。
争论没有结果,后人的意见是不管是谁发明的,这个东西本身的确是个好东西,所以谁发明的变得不重要了。因此有了一个折中的说法:
二人各自独立的发明了微积分。
现在微积分中很多的数学符号是沿用了莱布尼兹当初给出的符号。物理学中导数的符号,即变量上面加园点是沿用牛顿给出的符号。还有导数定义中自变量的增量用 h 表示也是来自于牛顿。
我们现在所见到的微积分是牛顿莱布尼兹之后经过几百年的时间,非常优秀的数学家不断的努力之后所呈现出的结果,内容更加丰富,理论体系更加和谐。

5. 微积分发明的意义

微积分的意义

牛顿和莱布尼茨发明微积分。

微积分是为了解决变量的变化率而存在的。从数学的角度讲,是研究变量在函数中的作用。从物理的角度讲,是为了解决关于速度与加速度的定义的问题。“变”这个字是微积分最大的奥义,要从哲学的角度来理解数学,而不是单纯的会计算。所有的数理能力最后都要上升为自身的哲学,这样才能作到天人合一。

微积分是在人们解决不了复杂运动问题时所引入的概念。

以高中物理中感应电动势的定义式为例,E=线圈砸数乘以磁通的变化比上时间的变化,实际上磁通的变化比上时间的变化就是磁通的导数。也即常说的磁通的变化率。

微积分的现实应用,就是微元法。
设一个微小变化dX 
在这个微小变化里应用一条经典物理公式,列出一个方程。

微积分发明的意义

6. 到底是谁更早地发明了微积分呢?

实际上,牛顿和莱布尼兹都是微积分的独立发明者。两个人的不同之处在于:牛顿更侧重于创立一套完整的微积分体系和基本方法;而莱布尼兹则热衷于微积分运算公式的建立和推广。我们现在采用的微积分符号就是莱布尼兹发明的。牛顿和莱布尼兹都是倍受人们尊敬的伟大人物。两个人之间的这场纷争告诉我们一个道理,那就是:从不同的研究角度可以发现相同的科学真理。

7. 为什么要发明和使用微积分?

我不懂什么这科学家那科学家的这这那那的意图,牛顿发明微积分是为了解决物理问题,莱布尼兹是为了解决几何问题。  对自然界的变量进行复杂的分析时,就必须用到微积分。简单点说,事物变换要从细微分析,而微积分便是分析的方法。事实也是这样,近代的各种复杂分析绝大多数都用到了微积分,哪怕是公式都要用微积分的方式去写。  微积分的发明、使用极大的加快了数理的发展,各种新的公式定理相继出现。学生党觉得它们的出现是一种灾难,但如果没有微积分,也就没有后来的那些定理,便不会有后来的发明,更不会有现在的高科技。没有微积分我们现在还在用蜡烛照明,书信传递信息,畜力车为最佳交通工具。发明家摘得数学物理等自然学科大树上的果实。  微积分的出现是一种必然,不均匀变化、曲边梯形求解这些问题都将矛头指向极限、微元,其实阿基米德便已经会用极限解决问题,但没有办法给出广义的解决办法——微积分。东汉刘辉无限割圆也是极限的体现。牛顿、莱布尼兹给出了微积分基本定理,但在极限上却很唐突,直接导致数学危机,直到柯西年代才解决。缺的是解决办法,而这个办法却是唯一的,在微积分出现之前就已经有很多人知道这种方法,为什么他们没有发明微积分呢?——坐标系!!!知道微积分的人很清楚,连坐标系都没有,怎么可能积分?确实,笛卡尔发明坐标系后不久,微积分便由牛顿、莱布尼兹不约而同提出,直到现在,微积分是谁先提出还是个迷。古往今来数学家有很多,哪怕没有牛顿、莱布尼兹,坐标系诞生,微积分这一方法也必然会被其他人找到。

为什么要发明和使用微积分?

8. “微积分”是一个人发明的,还是两个人发明的?

1、导数的理论,是由牛顿(Newton)首创,年代也早于莱布尼兹(Lebniz),
     这是公认的历史事实。 

2、积分的理论,是由莱布尼兹首创,这也是公认的事实。

3、牛顿的理论没有立刻发表,看到莱布尼兹的理论发表后,发现是同一
     方法的两个侧面,随即发表了积压了两年的论文。

4、微积分的开创性理论,是由这两位大师,各自独立建立起来的,后来
     经过了柯西等众多的理论大师的完善。参加完善工作的理论大师的队
     伍还在不断壮大,也许日后会有国人大师能对微积分理论有实质贡献。

5、由于牛顿在力学、光学、天文学、热学上的诸多贡献,再加上牛顿的
     显赫身份、地位,习惯于趋炎附势的世人,包括学者专家、科学家,
     大家都把牛顿当成了微积分理论的唯一创始人。

     今时今日,仍然有很多的教师、教科书,谈到微积分,条件反射式地、
     异口同声地、“一致公认”是牛顿。这是历史上的公案,是历史的悲哀,
     也是现实世界的写照。用台湾的话来说,这就叫做“西瓜靠大边”。
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