? ? ? ? 我對微積分并不感興趣,但書名中的“力量”兩字驅(qū)使我懷著好奇心開始讀。原來我們現(xiàn)在所能見到接觸到的各種便利和技術(shù),高鐵、飛機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、人工智能、生物醫(yī)療、導(dǎo)航等等:它們背后的很多算法都來自于微積分的存在。沒有微積分,這些現(xiàn)代發(fā)明都無法實現(xiàn)。
? ? ? ? 微積分的定義是什么呢?本書作者史蒂夫·斯托加茨是康奈爾大學(xué)的應(yīng)用數(shù)學(xué)系教授,他說:微積分就是切分和重組,切分的過程是微分,重組的過程是積分。世界萬物各形各狀,遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜,而微積分就是想讓復(fù)雜問題變得簡單的一種辦法。微積分的基石是極限與無窮。
? ? ? ? 公元前250年的古希臘就有了微積分的思想,人們主要用微積分來解決三大謎題:
? 1.? 曲線之謎。比如不用尺子之類的工具,怎么算出圓的面積、拋物線的陰影面積?
? 2.? 運動之謎。雖然我們平時喜用勻速直線運動來衡量,但實際上幾乎沒有:沒有人或物能一直保持勻速直線運動,用簡單的加減乘除無法計算衡量,比如炮彈的準(zhǔn)確落地位置;光速的傳播速度等。
? 3.? 變化之謎。沒有微積分給我們提供的工具,我們天法了解變化的規(guī)律,更無法知道變化的趨勢。
? ? ? 微積分的真正奠基人是阿基米德。伽利略、開普勒、費馬、笛卡爾給我們帶來了微積分的黎明;之后微積分的發(fā)展讓我們掌握了用微積分算函數(shù)、導(dǎo)數(shù)、面積等。有三位重要的數(shù)學(xué)家讓微積分向前邁進(jìn)了一大步,他們是:
? 1.? 萊布尼茨。他通過樓梯實驗發(fā)現(xiàn)微積分的基本定律。
? 2.? 牛頓。發(fā)現(xiàn)了運動三大定律、用三重積分解決了二體問題、牛頓思想貫穿美國《獨立宣言》的始終。
? 3.? 傅里葉。用偏微分方程解決了熱量流動之謎、將正弦波的振動應(yīng)用于音樂合成器、CT和核磁共振掃描。
? ? ? ? 現(xiàn)代微積分應(yīng)用在各行各業(yè),比如艾滋病的雞尾酒療法,就是何定一博士用微積分方法計算出了病毒和白細(xì)胞之間的運動和漲落的時間規(guī)律,把原來的絕癥變成了慢性病。再比如偏積分方程在風(fēng)中計算出飛機(jī)的升力、阻力,并預(yù)測了在不同時速的機(jī)翼彎曲方向。
? ? ? ? 微積分還在繼續(xù)幫我們,還可以應(yīng)用在計算DNA的纏繞數(shù)、計算非線性問題和混沌問題、計算復(fù)雜系統(tǒng)和高維幾何和應(yīng)用于人工智。
? ? ? ? 讀了這本書,我真正了解了微積分的強大力量,所以微積分被稱作是上帝的語言,如果不了解微積分就讀不懂這個世界。