牛顿什么时候发明微积分kkkk?

微积分的建立

微积分在十七世纪成为一门学科,但是微分和积分的思想在古代就已经有了。

公元前3世纪,古希腊的阿基米德在研究解决抛物线拱面积、球体与球冠面积、螺线下面积、旋转双曲线体积等问题时,就隐含了现代积分学的思想。作为微分学基础的极限理论,在古代就有明确的论述。比如中国庄周写的《庄子·天下》中,就记载了“一脚为杵”。三国时期的刘徽在他的割圆术中提到“切细了,损失的就微乎其微,再切一次,切不到也没什么损失。”这些是简单而典型的极限概念。

在17世纪,有许多科学问题需要解决,这些问题成为了促使微积分产生的因素。归纳起来,主要有四类问题:第一类是研究运动时直接出现的问题,即求瞬时速度的问题;第二类是求曲线切线的问题;第三类是求一个函数的最大值和最小值的问题;而第四类就是求曲线的长度,曲线所围成的面积,曲面所围成的体积等等的问题。

17世纪许多著名的数学家、天文学家和物理学家为解决上述问题做了大量的研究工作,如费马、笛卡尔、罗博伊斯和吉拉德·笛沙格。英国的巴罗和瓦里斯;德国的开普勒;意大利人卡瓦列里等人提出了许多卓有成效的理论,为微积分的建立做出了贡献。

17世纪下半叶,英国大科学家牛顿和德国数学家莱布尼茨在前人工作的基础上,在各自国家独立研究并完成了微积分的创立,尽管这只是一个非常初步的工作。他们最大的成就是把两个看似不相关的问题联系起来,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)。

牛顿和莱布尼茨从直观的无穷小的角度建立了微积分,所以这门学科早期也叫无穷小分析,这就是数学中分析大分支名称的由来。牛顿对微积分的研究侧重于运动学,而莱布尼茨侧重于几何学。

牛顿在1671写了《流数法与无穷级数》,直到1736才出版。在这本书里,牛顿指出变量是由点、线、面的连续运动产生的,否定了他之前认为变量是无穷小元素的静态集合的观点。他把连续变量叫做流量,把它们的导数叫做流量。给定运动速度,求给定时间内走过的距离(积分法)。

德国的莱布尼茨是一位学识渊博的学者。1684年,他出版了被认为是世界上最早的微积分文献。这篇文章有一个很长很奇怪的名字,求极大极小和切线的新方法,同样适用于分数和无理量,以及这种新方法的计算的奇妙类型。就是这样一篇文章,也是相当模糊的。具有划时代的意义。他包含现代微分符号和基本微分定律。1686年,莱布尼茨发表了第一篇关于积分学的文献。他是历史上最伟大的符号学者之一,他创造的符号远远优于牛顿,对微积分的发展影响很大。当时,莱布尼茨精心选择了我们现在使用的微积分通用符号。

微积分的建立极大地促进了数学的发展。以前很多初等数学束手无策的问题,往往用微积分就能解决,可见微积分的非凡威力。

如前所述,一门科学的建立绝不是一个人的成就。一定是经过很多人的努力,在积累了很多成果的基础上,由一个人或者几个人完成的。微积分也是如此。

不幸的是,在人们欣赏微积分的宏伟功能的同时,当他们提出谁是这门学科的创始人时,实际上引起了轩然大波,造成了欧洲大陆数学家和英国数学家之间的长期对立。英国数学有一段时间闭关锁国,过于拘泥于牛顿的“流数术”,所以发展落后了整整一百年。

事实上,牛顿和莱布尼茨是独立研究的,并且在大致相同的时间内完成。更特别的是,牛顿创立微积分比莱布尼茨的话早了大约10年,但是微积分的全部理论都是公开发表的,而莱布尼茨却比牛顿早了3年发表。他们的研究各有利弊。当时由于民族偏见,关于发明优先权的争论实际上是从65433开始的。

需要指出的是,这和历史上任何重大理论的完成是一样的,牛顿和莱布尼茨的工作也是很不完善的。他们在无穷和无穷小的问题上有不同的看法,很模糊。牛顿的无穷小有时候是零,有时候不是零而是有限的小量。莱布尼茨的理论无法自圆其说。这些基本缺陷最终导致了第二次数学危机。

直到19世纪初,以柯西为首的法国科学院的科学家对微积分理论进行了认真的研究,建立了极限理论。后来又被德国数学家威尔斯特拉斯进一步收紧,使极限理论成为微积分的坚实基础,进一步发展了微积分。

任何新兴的、有前途的科学成果都吸引着广大的科学工作者。在微积分史上,也有一些明星:瑞士的雅克·伯努利和他的兄弟约翰·伯努利,欧拉,法国的拉格朗日,柯西...

古代和中世纪的欧几里得几何和代数都是常数数学,微积分才是真正的变量数学,这是数学的伟大革命。微积分是高等数学的主要分支,并不局限于解决力学中的变速问题。它在近代和现代科技领域驰骋,成就了无数伟业。