莱昂哈德·欧拉 莱昂哈德·欧拉(11)


莱昂哈德·欧拉 莱昂哈德·欧拉

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大航海时代在这一项很实用的事业中,月亮引出了特别棘手的问题,即牛顿定律彼此吸引的三个星体的问题 。当我们进入20世纪的时候,这个问题还要重现许多次 。欧拉是第一个为这个月球问题提出一种可以计算的解法(月球理论)的人 。这三个相关星体是月亮、地球和太阳 。虽然关于这个问题在这里谈不了什幺,要推到后几章去,但我们可以说,这个问题是整个数学範畴内最难的问题之一 。欧拉不曾具体解答这个问题,但他的近似计算方法(今天被更好的方法代替)具有充分的实用价值,足以使英国的计算人员为英国海军部算出月球表了 。为此,计算者获得5000英镑(当时这是相当大的一笔款子),欧拉因其方法而得到300英镑的奖金 。
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欧拉的贡献之一——月球问题 所获评价人类历史上最有影响的100人之一欧拉是18世纪最优秀的数学家,也是历史上最伟大的数学家之一 。十八世纪瑞士数学家和物理学家伦哈特·欧拉始终是世界最杰出的科学家之一 。他的全部创造在整个物理学和许多工程领域里都有着广泛的套用 。欧拉的数学和科学成果简直多得令人难以相信 。他写了三十二部足本着作,其中有几部不止一卷,还写下了许许多多富有创造性的数学和科学论文 。总计起来,他的科学论着有七十多卷 。欧拉的天才使纯数学和套用数学的每一个领域都得到了充实,他的数学物理成果有着无限广阔的套用领域 。早在上一个世纪,艾萨克·牛顿就提出了力学的基本定律 。欧拉特别擅长论证如何把这些定律运用到一些常见的物理现象中 。例如,他把牛顿定律运用到流体运动,建立了流体力学方程 。同样他通过认真分析刚体的可能运动并套用牛顿定律建立了一个可以完全确定刚体运动的方程组 。当然在实际中没有物体是完全刚体 。欧拉对弹性力学也做出了贡献,弹性力学是研究在外力的作用下固体怎样发生形变的学说 。
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欧拉的贡献之一——流体力学欧拉的天才还在于他用数学来分析天文学问题,特别是三体问题,即太阳、月亮和地球在相互引力作用下怎样运动的问题 。这个问题──二十一世纪仍要面临的一个问题──尚未得到完全解决 。顺便提一下,欧拉是十八世纪独一无二的杰出科学家 。他支持光波学说,结果证明他是正确的 。欧拉丰富的头脑常常为他人做出成名的发现开拓前进的道路 。例如,法国数学家和物理学家约瑟夫·路易斯·拉格朗日创建一方程组,叫做“拉格朗日方程” 。此方程在理论上非常重要,而且可以用来解决许多力学问题 。但是由于基本方程是由欧拉首先提出的,因而通常称为欧拉—拉格朗日方程 。一般认为另一名法国数学家让·巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶创造了一种重要的数学方法,叫做傅立叶分析法,其基本方程也是由伦哈特·欧拉最初创立的,因而叫做欧拉—傅立叶方程 。这套方程在物理学的许多不同的领域都有着广泛的套用,其中包括声学和电磁学 。在数学方面他对微积分的两个领域──微分方程和无穷级数──特别感兴趣 。他在这两方面做出了非常重要的贡献,但是由于专业性太强不便在此加以叙述 。他对变分学和複数学的贡献为后来所取得的一切成就奠定了基础 。这两个学科除了对纯数学有重要的意义外,还在科学工作中有着广泛的套用 。欧拉公式
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