1、物理中的数学Pb05000631 徐浩l 数学被称为上帝书写宇宙奥秘的文字,无数的科学家,当然包括数学家在内,为发现 解读这文字细探穷究,用尽了毕生的心血,同时自身也获得了快乐和满足。l 然而,在物理的发展中,数学跟是起着无比重要的作用l 下面,就让我们从这两个故事中来小觑一下数学的决定性作用 :用数学公式表达定律的开先河者 -开普勒(德国天文学家) l 开普勒的三大定律,精确的描述了行星运动的真实轨迹,被人们称为天空的立法者。l 开普勒深受古希腊数学家毕达哥拉斯和柏拉图的影响,坚信上帝是按照完美的数学原则来创造世界的,他以数学的和谐性来探索宇宙 。 l 开普勒的成就和丹麦的天文学家第谷的工作
2、密不可分:l 第谷辛勤观察天象达 30之久,积累了大量的精确的资料。在 1601年第谷去世之后,开普勒继承了他留下来的观察资料,从此,开普勒拥有了最丰富的宝藏并着手开发。 l 开普勒大胆的抛弃了束缚人们头脑两千多年来的天体作 “匀速圆周运动 ”的观念。他由第谷的数据看出火星的轨道是一种 “卵形线 ”。又通过大量的复杂运算,他终于发现这个曲线就是古希腊数学家早以研究过的椭圆;进而又发现每个行星都沿着椭圆轨道运行,太阳就在这些椭圆的一个焦点上,此既行星运动的第一运动定律 -轨道定律。l 他又通过计算发现:行星到太阳的连线(失径)在单位时间里扫过的面积是不变的。此既行星运动的第二运动定律 -面积定律。l 但是他并没有满足于此,他认为只有找到各个行星运动的统一关系之后,才能够构造一个太阳系的整体模型,从而揭示出宇宙的和谐与一致。他花了大量的时间计算与分析行星与太阳的距离 a和行星公转周期 T之间的关系。在一大堆的数字计算后,终于发现 a的 3次方和 T的平方 =常数,此既行星运动的第三运动定律 -周期定律 。l 经历了 10 年在黑暗中的摸索探求,终于云开雾散,看到真理方射出万丈光芒时刻的那种喜出望外的心情真的是难以言述。l 然而这和他的数学直觉是密不可分的