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微積分的誕生及劃時代的文化意義

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微積分的誕生具有劃時代的意義,是數學史上的分水嶺和轉折點。微積分是人類智慧的偉大結晶,恩格斯說:“在一切理論成就中,未必再有什麼像17世紀下半葉微積分的發現那樣被看作人類精神的最高勝利了。”當代數學分析權威柯朗(R.Courant)指出:“微積分乃是一種震撼心靈的智力奮鬥的結晶。”

微積分的誕生及劃時代的文化意義

微積分的重大意義可從下面幾個方面去看。

(1)對數學自身的作用

由古希臘繼承下來的數學是常量的數學,是靜態的數學。自從有了解析幾何和微積分,就開闢了變數數學的`時代,是動態的數學。數學開始描述變化、描述運動,改變了整個數學世界的面貌。數學也由幾何的時代而進人分析的時代。

微積分給數學注入了旺盛的生命力,使數學獲得了極大的發展,取得了空前的繁榮。如微分方程、無窮級數、變分法等數學分支的建立,以及複變函式,微分幾何的產生。嚴密的微積分的邏輯基礎理論進一步顯示了它在數學領域的普遍意義。

(2)對其他學科和工程技術的作用

有了微積分,人類把握了運動的過程,微積分成了物理學的基本語言,尋求問題解答的有力工具。有了微積分就有了工業大革命,有了大工業生產,也就有了現代化的社會。太空梭、宇宙飛船等現代化的交通工具都是微積分的直接後果。在微積分的幫助下,牛頓發現了萬有引力定律,發現了宇宙中沒有哪一個角落不在這些定律所包含的範圍內,強有力地證明了宇宙的數學設計。

現在化學、生物學、地理學等學科都必須同微積分打交道。

(3)對人類物質文明的影響

現代的工程技術直接影響到人們的物質生產,而工程技術的基礎是數學,都離不開微積分。如今微積分不但成了自然科學和工程技術的基礎,而且還滲透到人們廣泛的經濟、金融活動中,也就是說微積分在人文社會科學領域中也有著其廣泛的應用。

(4)對人類文化的影響

如今無論是研究自然規律,還是社會規律都是離不開微積分,因為微積分是研究運動規律的科學。

現代微積分理論基礎的建立是認識上的一個飛躍。極限概念揭示了變數與常量、無限與有限的辯證的對立統一關係。從極限的觀點看,無窮小量不過是極限為零的變數。即在變化過程中,它的值可以是“非零”,但它的趨向是“零”,可以無限地接近於“零”。因此,現代微積分理論的建立,一方面,消除了微積分長期以來帶有的“神祕性”,使得貝克萊主教等神學信仰者對微積分的攻擊徹底破產,而且在思想上和方法上深刻影響了近代數學的發展。這就是微積分對哲學的啟示,對人類文化的啟示和影響。