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看過三國演義的人都知道,曹操有句名言:'虛則實之,實則虛之。'到了今天,虛實結(jié)合已經(jīng)成為人們研究事情的基本方法,經(jīng)歷過虛,才會達到真正的實。無數(shù)科學(xué)家在證明實驗成功之前永遠也不會說自己的驗證是真的,由此,電被富蘭克林發(fā)現(xiàn),浮力原理被阿基米德發(fā)現(xiàn)。在物理界是這樣,在數(shù)學(xué)界也是如此,虛數(shù)和實數(shù)也構(gòu)成了數(shù)學(xué)的大家庭。 那么實數(shù)我們就不陌生了,它包含了有理數(shù)和無理數(shù),無論怎么表示,他展示的都是真實的數(shù)字單位,但形如i這樣的字母,我們稱之為數(shù),可能都不會有人認可,其實它就叫做一個虛數(shù)單位,作為虛數(shù)的一部分,那么虛數(shù)到底是什么樣的,形如Z=a+bi,這樣的等式叫做一個虛數(shù),其中a和b還是作為實數(shù)而存在,當i為0時,這個式子所表示的結(jié)果就是實數(shù)了,因此實數(shù)和虛數(shù)共同組成了復(fù)數(shù),我們在研究復(fù)數(shù)的性質(zhì)過程中都會先研究虛數(shù),這表示的是兩個概念。 '虛'到底虛在哪里,追求嚴謹和科學(xué)的數(shù)學(xué)家們會容忍這種'數(shù)字'存在嗎。 通常來講,數(shù)學(xué)家們只會研究數(shù)學(xué)的實際性,在追求科學(xué)和思想解放的時代,復(fù)數(shù)的提出無疑就是異端。公元1世紀,古希臘的數(shù)學(xué)家思考為什么金字塔頂一定是三角形而不是平面的,似乎這看起來是個毫無研究點的問題,到了16世紀之后,紛紛吸引了數(shù)學(xué)家們的注意。 最開始的復(fù)數(shù)是從方程中提出的,當人們不會解決一根三次方程的時候,卡爾達諾提出的'卡當公式'解了燃眉之急,但出現(xiàn)平方差之后,一方為實數(shù),另一方為負平方根,他提出了負的平方根也可以計算,并讓兩者的乘積等于某一特定的實數(shù),最后虛數(shù)是在運算的基礎(chǔ)上,笛卡爾發(fā)現(xiàn)了它的奧秘并加以命名。 但是驟然提出的虛數(shù)并不能讓數(shù)學(xué)家們深深的信服,在萊布尼茨看來,虛數(shù)就有一些神幻的色彩,他認為復(fù)數(shù)是上帝提出的,并讓人類使用的,此后隨著幾何學(xué)的不斷完善,越來越多的數(shù)學(xué)家開始重視虛數(shù)的作用,他們在幾何意義的研究上,把復(fù)數(shù)看做成一個特殊的點,在1831年,數(shù)學(xué)家高斯正式將虛數(shù)和某些實數(shù)命名為復(fù)數(shù),在他看來,復(fù)數(shù)不僅僅表示的是點,更表示的是一種向量幾何關(guān)系,隨著相關(guān)運算的建立,復(fù)數(shù)理論才慢慢的建立起來。復(fù)數(shù)看似很抽象,但不可否認它在人類文明數(shù)學(xué)史上的貢獻。 系統(tǒng)的分析中,復(fù)平面的復(fù)數(shù)用極、零兩點來分析系統(tǒng)差異性。在信號分析中,用到最多的是電路分析,它表示電流與電壓的關(guān)系。從相對論到量子力學(xué),它可以簡化某些復(fù)雜的公式和數(shù)學(xué)模型,以達到快速計算的效果。在函數(shù)的運用中它可以幫助函數(shù)研究發(fā)現(xiàn)新的性質(zhì),同時也能證明某些函數(shù)確實是存在錯誤的。 作者認為,從復(fù)數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)來講,一件新事物出現(xiàn)必然要經(jīng)歷被否定的過程,正是因為被否定,才出現(xiàn)了數(shù)學(xué)家們不斷探索的精神姿態(tài),每一位研究的人都應(yīng)該贏得我們的尊重,同時應(yīng)該也要敬畏數(shù)學(xué)。 對此你有什么看法嗎。 |
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