第一百六十一章 拉格朗日方程(理論力學(xué))
1757年,以拉格朗日為首的一批科學(xué)家,在意大利成立了一個(gè)數(shù)學(xué)協(xié)會(huì),這是都靈皇家科學(xué)院的前身。
1770年,拉格朗日證明了任意正整數(shù)可表為四個(gè)平方數(shù)之和。
1770年,拉格朗日出版了《關(guān)于方程代數(shù)解的思考》(Réflexions sur la résolution algébrique des équations),這是一個(gè)對(duì)于最高次數(shù)為四次的方程存在根式解的原因的基礎(chǔ)研究。該論文首先將方程的根視為抽象量而不是數(shù)字。他研究了根的置換,這項(xiàng)工作導(dǎo)致了群論。
1771年,拉格朗日證明了威爾遜定理(首先由華林(Waring)提出但未給出證明),即n是素?cái)?shù)當(dāng)且僅當(dāng)(n - 1)!+ 1被n整除。
1780年,拉格朗日因?yàn)檠芯啃行菍?duì)彗星軌道的擾動(dòng)的工作獲得了法國(guó)科學(xué)院的最高獎(jiǎng)。
1785年,拉格朗日開始了關(guān)于橢圓函數(shù)和橢圓積分的工作。
1788年,拉格朗日出版了《分析力學(xué)》(Mécanique analytique)。它總結(jié)了自牛頓時(shí)期以來在力學(xué)領(lǐng)域完成的所有工作,值得注意的是它使用微分方程理論。通過這項(xiàng)工作,拉格朗日將力學(xué)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)分析的一個(gè)分支。
1797年拉格朗日出版了《解析函數(shù)論》。它是第一本研究單變量實(shí)變函數(shù)理論的論文。它使用現(xiàn)代記號(hào),例如dy/dx表示導(dǎo)數(shù)。
拉格朗日法國(guó)數(shù)學(xué)的狀態(tài),能不能依靠數(shù)學(xué)掙錢?
拉格朗日受到拿破侖重用后,都明白是他的數(shù)學(xué)和物理學(xué)十分的好。
拉格朗日也確實(shí)被人建議過,數(shù)學(xué)也能成為一個(gè)可以賺錢的產(chǎn)業(yè)。
但是歷史上沒有過這樣的事情。就算學(xué)者們關(guān)心數(shù)學(xué),也不可能是直接能拿數(shù)學(xué)知識(shí)賣錢的,能想到的頂多是當(dāng)老師罷了。
但拉格朗日知道數(shù)學(xué)能賣錢是當(dāng)老師的意思,而是需要一個(gè)有用的創(chuàng)新,推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。大家都要善于解決數(shù)學(xué)問題的熱情和能力。這才是數(shù)學(xué)真正的目的。
這種目的就像是點(diǎn)子公司,想出好的辦法解決問題,以此賺錢。
最重要的是,數(shù)學(xué)家以此賺錢的核心就是賣出自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán),如果是產(chǎn)權(quán),那就是別人用到的時(shí)候,就需要給自己付錢。這就是引用費(fèi)。
達(dá)朗貝爾對(duì)拉格朗日說了自己關(guān)于對(duì)牛頓第二定律的不同理解,朗格朗日也有了自己的新看法。
達(dá)朗貝爾說:“我的虛功虛位移都是為了解釋靜力學(xué)的平衡問題的?!?p> 拉格朗日說:“我找到了一個(gè)新的方程,把虛功虛位移給結(jié)合起來了。”拉格朗日說得就是拉格朗日方程。
達(dá)朗貝爾看到拉格朗日方程寫的是:L=T-V。開始問:“L是以你自己名字命名的,那T代表什么?V又代表什么?”
拉格朗日說:“說T代表的是系統(tǒng)的動(dòng)能,V代表系統(tǒng)的勢(shì)能。”
達(dá)朗貝爾說:“你的這個(gè)拉格朗日系統(tǒng)L是研究什么的?”
拉格朗日說:“我研究的就是系統(tǒng)的作用力。”
達(dá)朗貝爾說:“像我的風(fēng)格,不過,你如何去研究系統(tǒng)中每個(gè)點(diǎn)的力呢?”
拉格朗日說:“里面各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)也是廣義坐標(biāo),里面受到的力也是廣義的力?!币贿呎f著,一邊寫出一個(gè)關(guān)于廣義坐標(biāo)的二階微分方程組。繼續(xù)說:“想知道系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,則需要對(duì)方程進(jìn)行積分?!?p> 達(dá)朗貝爾說:“坐標(biāo)被動(dòng)量表示,動(dòng)量又被坐標(biāo)表示。感覺互相循環(huán)了。”
拉格朗日說:“對(duì)于僅僅有廣義坐標(biāo)導(dǎo)數(shù)的循環(huán)坐標(biāo),積分也是循環(huán)積分?!?p> 達(dá)朗貝爾說:“或許這就是未來的力學(xué),三體問題都無法很好的解決,所以不要指望會(huì)有質(zhì)點(diǎn)力學(xué)的精細(xì)分析?!?