数学学习

艾萨克·牛顿 & 莱布尼茨

Isaac Newton & Leibniz

生卒年:

头衔:Inventors of Calculus

艾萨克·牛顿 & 戈特弗里德·莱布尼茨

牛顿: 1643–1727
莱布尼茨: 1646–1716
头衔: 微积分发明者

洞悉宇宙法则的巨人

艾萨克·牛顿

洞悉宇宙法则的巨人

1665年,伦敦爆发鼠疫,剑桥大学停课。22岁的牛顿回到乡下老家躲避瘟疫。在那个孤独的 18 个月里(被称为"奇迹年"),他发明了微积分、发现了万有引力、还研究了光学。

核心理论:流数术 (Method of Fluxions) —— 即微积分

牛顿需要一种数学工具来描述物体速度的变化(加速度)和行星的轨迹。当时的数学处理不了"瞬间"和"无限小"的概念,于是他发明了微积分。

核心思想: 他把变量看作是随时间连续流动的量(Fluents),变化率称为流数(Fluxions)。

著作:《自然哲学的数学原理》(Principia)

这是科学史上最伟大的著作之一,建立了运动定律和万有引力定律。


戈特弗里德·莱布尼茨

符号与逻辑的大师

莱布尼茨是独立于牛顿发明微积分的。如果说牛顿是为了解决物理问题,莱布尼茨则是出于对哲学和逻辑符号的痴迷。

核心贡献:优秀的微积分符号体系

牛顿的符号(如 x˙\dot{x})不太好用,主要在英国流传。

莱布尼茨发明的符号(dxdx, dydy, \int)极其直观、优美,被全世界沿用至今。\int 来自拉丁语 Summa(求和)的首字母 S 的拉长,dd 代表 Difference(差分)。

微积分基本定理

他清晰地阐述了微分(求切线)和积分(求面积)是互逆运算。


历史公案:微积分争夺战

牛顿和莱布尼茨的粉丝团为了"谁先发明微积分"吵了几十年。实际上,牛顿先发现(早约10年),但莱布尼茨先发表

这场争论导致英国数学界与欧洲大陆断交近百年,使得英国数学在那个时期停滞不前。

影响

牛顿和莱布尼茨共同给了人类处理变化的终极武器——微积分。这个超级工具使得接下来的几个世纪里,数学、物理学和工程学得到了爆炸式的发展。