存不存在,合不合理,做的到做不到?
從一開始以物易物,阿拉伯數字,加加減減,九九乘法表,數學的基石就在人類歷史演化中,慢慢的堆疉起來
方程式:
函數:
行列式就是為了解線性方程組而引進的而已,行列式的早期研究也只是為了研究線性方程組。
最初就是萊布尼茲(好吧,他確實是個哲學家)在1693給洛必達寫了一封信,信裡有個線性方程組:
萊布尼茲用、這些來表示線性方程組的系數,相當於現在的。
然後,他寫了這個線性方程組有非零解的條件:
這其實就相當於說這個線性方程組的系數行列式為0了。萊布尼茲可以看作是行列式的發明者。
然後呢,1750年克拉默發現克拉默法則,行列式與線性方程組的關系更加密切了。
又過了幾十年,到了1772年,范德蒙德才把行列式和解線性方程組分離開來,對行列式本身作了單獨的研究。
反正我看不出這個跟「哲學思想」有什麼關系。不過對足夠無聊的哲學愛好者來說,扯出一些關系來也許不是很困難的事情。
微積分:
拉普拉斯於 1773 年進入法國科學學院,並且在 1799 年之後的二十多年間,陸陸
續續出了五卷的《天體力學》,他也因這一部巨著被譽為法國的牛頓。據說,當
拿破侖曾經問他為何在書中連一句上帝都不提,拉普拉斯回應說:「陛下,我不
需要那個假設」。
《宇宙系統論》是拉普拉斯的另一部傑作,有別於康德的哲學角度,拉普拉斯在
書中從數學與力學角度探討太陽系的起源理論—星雲說,因此人們常常把他們兩
人的星雲說稱為「康德-拉普拉斯星雲說」。
除了天體力學與星雲理論外,拉普拉斯在機率方面也很有成就,他發現的許多相
關理論大部分都發表在1812 年出版的《關於概率的分析理論》一書中,其中包
括貝氏定理(Bayes’ theorem),當時他並不知該定理早已為貝斯所提出。
拉普拉斯最為一般學生所熟知的是拉普拉斯轉換(Laplace transformation),但是最
先使用拉普拉斯轉換的人是尤拉(Euler,1707-1783),接著才是拉普拉斯,但是
尤拉實在創作了太多的數學定理,所以數學界把他的一些次要創作,用下一位發
現或應用的人來命名,拉普拉斯轉換即為一例。
拉普拉斯轉換之所以廣泛流通,還與英國的電機工程師奧利弗·亥維賽(Oliver
Heaviside,1850-1925)有關,是他發現拉普拉斯轉換可以用來求解微分方程式。
事實上亥維賽對電磁學也有很大的貢獻,他將麥克斯威爾方程組從原來的20 條
方程式減到4 條微分方程。
在物理學中,拉普拉斯所發現的拉普拉斯方程式(Laplace Equation)是非常重要的
公式,其中使用了運算子▽2,為了紀念拉普拉斯的卓越貢獻,特別命名為拉普
拉斯運算子(Laplace operator 或Laplacian)。
Laplace( 1794 ~ 1827 )被稱為法國的牛頓( Newton ),有關他的生平就不介紹了,
主要針對您的問題做解說。
Laplace 轉換是由 Laplace 寫的一本書叫做「基礎天文物理學」裡提出的,依照 Laplace 當時的說法,「基礎天體物理學」雖名為〝基礎〞,但是寫給當時的老師看的,可見 Laplace 也是相當自傲!但 Laplace 的確有實力也有資格自傲!
「基礎天體物理學」裡除了提出 Laplace 轉換,還提出了一個數百年後一直困擾著台灣研究所考生的數學方法,那就是「Laplace P.D.E.」,P.D.E.就是偏微分方程式,學到偏微分方程式一定會學到 Laplace P.D.E.。
接下來進入正題,Laplace 轉換是一種積分轉換( Integral transform ),藉由這種積分轉換法可簡化很多積分運算問題,Laplace 轉換定義如下:
£{ f( t ) }=∫ƒ( t )e-stdt = F( s ) , 積分區間:0 ~ ∞
上式表示一函數 ƒ( t ) 取Laplace轉換後為 F( s ),請注意積分區為為 0 至 ∞,這是源自於天文物理學,因天文物理學的探討是以〝現在〞為原點,到〝無窮遠〞後會發生的事,但為近代電機工程廣泛使用於電路學、自動控制,這是Laplace大師在世時永遠想像不到的事,因為當初電磁學正處於研究階段,更遑論有〝電路〞這種東西了!
e-st 為核函數( Kernel function ),是個衰減函數,這是 Laplace 聰明之極的地方,因為探討事物從現在到無窮遠後的事,本來是不可能的,但是乘上衰減函數後,我們就可將無窮遠縮成〝有限〞,這就可以探討,而且不失該事物無窮遠後的特質。
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