在没有计算器的年代,他的发现帮科学家们省了一大半草稿纸( 三 )


对数的发现在世界上引起极大的反响 , 它如同开源的一股闸流 , 不到一个世纪 , 几乎传遍整个世界 , 迅速渗透到了贸易往来和天文学研究中 。尤其是当时的天文学家 , 几乎以狂喜的心情来接受这一发现 。在计算机发明以前 , 对数是十分重要的计算工具 。经过几代数学家的耕耘 , 对数的意义已经不仅是一种计算技术 , 特别是以自然数e为底的对数发展 , 更使对数与诸多领域间千丝万缕的关系逐渐展现出来 。
对数是数学领域中的一个划时代的发现 , 它简化了数的运算程序 , 降低了求解问题的复杂度 。在自然科学和技术中 , 对数有着广阔的应用 。在数学领域的概率与统计学的大数定律与分形学研究中 , 在物理学热力学第二定律熵与混沌的研究中 , 在计算机科学的对数分析与集成对数定律中 , 在生物学螺旋结构研究与微生物生长期研究中 , 在信息学光信息的处理中 , 在经济学计量经济学的发展中 , 在心理学人类认知的希格斯法则研究中 , 甚至在音乐和美术学中 , 如音乐创作的音频与间隔的关系中 , 等等 , 对数规律无处不在 , 对数的发展对天文学、宇宙学、无线电电子学、通信等领域更是带来了重大的推动与发展 。
更为重要的是 , 通过对数的研究 , 人们认识到了重要的科学研究方法 。从对数的发展可以看出归纳和类比的重要作用 。世间万物都存在着内在的关联 , 科学的任务就在于揭露这些关联的内在联系与规律性 , 数学研究的是其间的数量关系 , 其中最基本的是 , 两个集合之间的对应关系 , 找到这种关系的重要研究方法就是归纳和类比 。

在没有计算器的年代,他的发现帮科学家们省了一大半草稿纸
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圣卡斯伯特教堂为纳皮尔矗立的纪念碑
拉普拉斯曾说:“甚至在数学里 , 发现真理的主要工具也是归纳和类比 。”利用归纳和类比 , 不仅使人们看到数学内部结构的严谨性和强逻辑性 , 更可以看到不同表述间的关联 , 这种关联不是偶然的 , 它显示着数学内部逻辑结构的强大 。它可以使表面上看似没有联系的东西之间出现联系 , 从看似无从下手的事物上找到突破口 , 令看似模糊的东西明朗化和清晰化 , 从中找到一个从此岸攀登到彼岸的“手杖” 。在数学内部“隔岸”间的转换中 , 有着妙趣横生的东西 , 可以说 , 奇妙的对数无所不在 。纳皮尔因这一发现 , 揭示这一奇妙的源泉而被载入史册 。
来源:《科学史上的365天》 , 略有删改
作者:魏凤文 武轶
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