發明復數
⑴ 知道復數的發展史嗎
起源編輯本段16世紀義大利米蘭學者卡當(Jerome Cardan1501—1576)在1545年發表的《重要的藝術》一書中,公布了三次方程的一般解法,被後人稱之為「卡當公式」。他是第一個把負數的平方根寫到公式中的數學家,並且在討論是否可能把10分成兩部分,使它們的乘積等於40時,他把答案寫成=40,盡管他認為和這兩個表示式是沒有意義的、想像的、虛無飄渺的,但他還是把10分成了兩部分,並使它們的乘積等於40。給出「虛數」這一名稱的是法國數學家笛卡爾(1596—1650),他在《幾何學》(1637年發表)中使「虛的數」與「實的數」相對應,從此,虛數才流傳開來。
數系中發現一顆新星——虛數,於是引起了數學界的一片困惑,很多大數學家都不承認虛數。德國數學家萊布尼茨(1646—1716)在1702年說:「虛數是神靈遁跡的精微而奇異的隱避所,它大概是存在和虛妄兩界中的兩棲物」。瑞士數學大師歐拉(1707—1783)說;「一切形如,習的數學武子都是不可能有的,想像的數,因為它們所表示的是負數的平方根。對於這類數,我們只能斷言,它們既不是什麼都不是,也不比什麼都不是多些什麼,更不比什麼都不是少些什麼,它們純屬虛幻。」然而,真理性的東西一定可以經得住時間和空間的考驗,最終佔有自己的一席之地。法國數學家達朗貝爾(1717—1783)在1747年指出,如果按照多項式的四則運算規則對虛數進行運算,那麼它的結果總是的形式(a、b都是實數)(說明:現行教科書中沒有使用記號=-i,而使用=一1)。法國數學家棣莫佛(1667—1754)在1730年發現公式了,這就是著名的棣莫佛定理。歐拉在1748年發現了有名的關系式,並且是他在《微分公式》(1777年)一文中第一次用i來表示一1的平方根,首創了用符號i作為虛數的單位。「虛數」實際上不是想像出來的,而它是確實存在的。挪威的測量學家成塞爾(1745—1818)在1779年試圖給於這種虛數以直觀的幾何解釋,並首先發表其作法,然而沒有得到學術界的重視。
德國數學家阿甘得(1777—1855)在1806年公布了虛數的圖象表示法,即所有實數能用一條數軸表示,同樣,虛數也能用一個平面上的點來表示。在直角坐標系中,橫軸上取對應實數a的點A,縱軸上取對應實數b的點B,並過這兩點引平行於坐標軸的直線,它們的交點C就表示復數a+bi。象這樣,由各點都對應復數的平面叫做「復平面」,後來又稱「阿甘得平面」。高斯在1831年,用實數組(a,b)代表復數a+bi,並建立了復數的某些運算,使得復數的某些運算也象實數一樣地「代數化」。他又在1832年第一次提出了「復數」這個名詞,還將表示平面上同一點的兩種不同方法——直角坐標法和極坐標法加以綜合。統一於表示同一復數的代數式和三角式兩種形式中,並把數軸上的點與實數—一對應,擴展為平面上的點與復數—一對應。高斯不僅把復數看作平面上的點,而且還看作是一種向量,並利用復數與向量之間—一對應的關系,闡述了復數的幾何加法與乘法。至此,復數理論才比較完整和系統地建立起來了。
經過許多數學家長期不懈的努力,深刻探討並發展了復數理論,才使得在數學領域游盪了200年的幽靈——虛數揭去了神秘的面紗,顯現出它的本來面目,原來虛數不虛呵。虛數成為了數系大家庭中一員,從而實數集才擴充到了復數集。
隨著科學和技術的進步,復數理論已越來越顯出它的重要性,它不但對於數學本身的發展有著極其重要的意義,而且為證明機翼上升力的基本定理起到了重要作用,並在解決堤壩滲水的問題中顯示了它的威力,也為建立巨大水電站提供了重要的理論依據。
從記數法到復數域:數系理論的歷史發展
作者:紀志剛
摘 要:數系理論的歷史發展表明,數的概念的每一次擴張都標志著數學的進步,但是這種進步並不是按照數學教科書的邏輯步驟展開的。希臘人關於無理數的發現暴露出有理數系的缺陷,而實數系的完備性一直要到19世紀才得以完成。負數早在《九章算術》中就已被中國數學家所認識,然而,15世紀的歐洲人仍然不願意承認負數的意義。「四元數」的發明,打開了通向抽象代數的大門,同時也宣告在保持傳統運算定律的意義下,復數是數系擴張的終點。人類發明的記數法並沒有束縛自己的想像力,中國古代「數窮則變」的思想對於當代數學哲學仍具有積極的意義。
引 言
數,是數學中的基本概念,也是人類文明的重要組成部分。數的概念的每一次擴充都標志著數學的巨大飛躍。一個時代人們對於數的認識與應用,以及數系理論的完善程度,反映了當時數學發展的水平。今天,我們所應用的數系,已經構造的如此完備和縝密,以致於在科學技術和社會生活的一切領域中,它都成為基本的語言和不可或缺的工具。在我們得心應手地享用這份人類文明的共同財富時,是否想到在數系形成和發展的歷史過程中,人類的智慧所經歷的曲折和艱辛呢?
一、 記數法、位置制和零
人類在進化的蒙昧時期,就具有了一種「識數」的才能,心理學家稱這種才能為「數覺」(perception of number)。動物行為學家則認為,這種「數覺」並非為人類所獨有。人類智慧的卓越之處在於他們發明了種種記數方法。《周易·系辭下》記載「上古結繩而治,後世聖人,易之以書契」。東漢鄭玄稱:「事大,大結其繩;事小,小結其繩。結之多少,隨物眾寡」。以結繩和書契記數的方法實際上遍及世界各地,如希臘、波斯、羅馬、巴勒斯坦、伊斯蘭和中美洲國家都有文獻記載和實物標本。直到1826年,英國財政部才決定停止採用符契作為法定記數器。隨著人類社會的進步,數的語言也在不斷發展和完善。數系發展的第一個里程碑出現了:位置制記數法。所謂位置制記數法,就是運用少量的符號,通過它們不同個數的排列,以表示不同的數。引起歷史學家、數學史家興趣的是,在自然環境和社會條件影響下,不同的文明創造了迥然不同的記數方法。如巴比倫的楔形數字系統、埃及象形數字系統、希臘人字母數字系統、瑪雅數字系統、印度—阿拉伯數字系統和中國的算籌記數系統。
最早發展的一類數系應該是簡單分群數系(simple grouping system),如在公元前3400年埃及象形文字中就有實例,它是10進的,但卻不是位置的。在公元前3000到2000年之間,巴比倫人發展了60進位的定位數系(positional numeral system),它採用了位置制,卻不是10進的。而最重要和最美妙的記數法則是10進位位置制記數法。
法國著名數學家拉普拉斯(Laplace,1749 – 1827)曾經寫道:
用十個記號來表示一切的數,每個記號不但有絕對的值,而且有位置的值,這種巧妙的方法出自印度。這是一個深遠而又重要的思想,它今天看來如此簡單,以致我們忽視了它的真正偉績。但恰恰是它的簡單性以及對一切計算都提供了極大的方便,才使我們的算術在一切有用的發明中列在首位;而當我們想到它竟逃過了古代最偉大的兩位人物阿基米德和阿波羅尼斯的天才思想的關注時,我們更感到這成就的偉大了。
拉普拉斯的這段評論十分精彩,只可惜他張冠李戴,把這項發明歸之於印度。現已有充分而確鑿的史料證明,10進位位置制記數法最先產生於中國。這一點也為西方的一些數學史家所主張。李約瑟就曾指出「在西方後來所習見的『印度數字』的背後,位置制已在中國存在了兩千年。」不過,10進位位置制記數法的產生不能單純地歸結為天才的智慧。記數法的進步是與計算工具的改進相聯系的。研究表明,10進位位置制記數之產生於中國,是與算籌的使用與籌算制度的演進分不開的。
「0」作為記數法中的空位,在位置制記數的文明中是不可缺少的。早期的巴比倫楔形文字和宋代以前的中國籌算記數法,都是留出空位而沒有符號。印度人起初也是用空位表示零,後來記成點號「· 」,最後發展為圈號。印度數碼在公元8世紀傳入阿拉伯國家。13世紀初,義大利的商人斐波那契(Leonado Fibonacci, 1175 - 1250)編著《算經》(Liber Abacci,1202),把包括零號在內完整的印度數碼介紹到了歐洲。印度數碼和10進位位置制記數法被歐洲人普遍接受後,在歐洲的科學和文明的進步中扮演了重要的角色。
二、大數記法
古代希臘人曾經提出一個問題:他們認為世界上的沙子是無窮的,即使不是無窮,也沒有一個可以寫出來的數超過沙子的數。阿基米德(Archimedes,BC287 - 212)的回答是:不。在《數沙術》中,阿基米德以萬(myriad)為基礎,建立新的記數法,使得任何大的數都能表示出來。他的做法是:從1起到1億(原文是萬萬,myriad myriads, 這里按照中文的習慣改稱為億)叫做第1級數;以億(108)為第2 級數的單位,從億到億億(108)2叫做第2級數;在以億億為單位,直到億億億(108)3叫做第3級數。直到第1億級數的最後一數億億 。阿基米德算出充滿宇宙的沙子的數目不過是1051,即使擴充到「恆星宇宙」,即以太陽到恆星的距離為半徑的天球,也不過只能容納1063個沙粒!
同樣的問題也出現在中國古代。漢代以前,數皆10進,以10萬位億。韋昭解《國語·鄭語》第十六:「計億事,材兆物,收經入,行垓極」。注稱「計,算也;材,裁也。賈唐說皆以萬萬為億,鄭後司農雲:十萬曰億,十億曰兆,從古數也。」《數術記遺》中則詳細記載了對大數的一整套命名和三種進位方法。《數術記遺》稱:
黃帝為法,數有十等,及其用也,乃有三焉。十等者億、兆、京、垓、秭、壤、溝、澗、正、載;三等者,謂上、中、下也。其下數者。十十變之,若言十萬曰億,十億曰兆,十兆曰京也。中數者,萬萬變之,若言萬萬曰億、萬萬億曰兆,萬萬兆曰京。上數者,數窮則變,若言萬萬曰億,億億曰兆,兆兆曰京也。從億至載,終於大衍。
《數術記遺》中的「大數之法」的數學意義並不僅僅在於它構造了三種記數方法,更為重要的是它揭示了人們對數的認識從有限走向無限的艱難歷程。客觀的需要和數學的發展都促使人們去認識和把握越來越大的數。起初,對一些較大的數,人們還可以理解它,還能夠利用已有的記數單位去表示它。但是,隨著人們認識的發展,這些大數也在迅速的擴張,原有的記數單位難以為用。人們不禁要問:
數有窮乎?
這是數系發展中的需要回答的重大命題。《數術記遺》中記載的徐岳和他的老師劉洪的對話,精彩的闡明了「數窮則變」的深刻道理:
徐岳問曰:數有窮乎?
會稽(劉洪)答曰:吾曾游天目山中,見有隱者,世莫知其名,號曰天目先生,余亦以此意問之。先生曰:世人言三不能比兩,乃雲捐悶與四維。數不識三,妄談知十。不辨積微之為量,詎曉百億於大千?黃帝為法,數有十等。……從億至載,終於大衍。
會稽問曰:先生之言,上數者數窮則變,既雲終於大衍,大衍有限,此何得無窮?
先生答曰:數之為用,言重則變,以小兼大,又加循環。循環之理,且有窮乎!
天目先生的做法是藉助「以小兼大」的「循環之理」,以有限來認識無限,而指引這一途徑的重要思想是「言重則變」。即便是今日,「數窮則變」這一樸素的辯證思維所蘊涵的深邃哲理仍值得人們深思。
三、 有理數系
位置制記數法的出現,標志著人類掌握的數的語言,已從少量的文字個體,發展到了一個具有完善運算規則的數系。人類第一個認識的數系,就是常說的「自然數系」。但是,隨著人類認識的發展,自然數系的缺陷也就逐漸顯露出來。首先,自然數系是一個離散的、而不是稠密的數系[2] ,因此,作為量的表徵,它只能限於去表示一個單位量的整數倍,而無法表示它的部分。同時,作為運算的手段,在自然數系中只能施行加法和乘法,而不能自由地施行它們的逆運算。這些缺陷,由於分數和負數的出現而得以彌補。
有趣的是這些分數也都帶有強烈的地域特徵。巴比倫的分數是60進位的,埃及採用的是單分數(unit fraction),阿拉伯的分數更加復雜:單分數、主分數和復合分數。這種繁復的分數表示必然導致分數運算方法的繁雜,所以歐洲分數理論長期停滯不前,直到15世紀以後才逐步形成現代的分數演算法。與之形成鮮明對照的是中國古代在分數理論上的卓越貢獻。
原始的分數概念來源於對量的分割。如《說文·八部》對「分」的解釋:「分,別也。從八從刀,刀以分別物也。」但是,《九章算術》中的分數是從除法運算引入的。其「合分術」有雲:「實如法而一。不滿法者,以法命之。」這句話的今譯是:被除數除以除數。如果不能除盡,便定義了一個分數。中國古代分數理論的高明之處是它藉助於「齊同術」把握住了分數演算法的精髓:通分。劉徽在《九章算術注》中所言:
眾分錯雜,非細不會。乘而散之,所以通之。通之則可並也。凡母互乘子謂之齊,群母相乘謂之同。同者,相與通同共一母也。齊者,子與母齊,勢不可失本數也。
有了齊同術,就可將分數化異類為同類,變相違為相通。劉徽深得其中奧秘,稱:「然則齊同之術要矣。錯綜度數,動之斯諧,其猶佩?解結,無往而不理焉。乘以散之,約以聚之,齊同以通之,此其算之綱紀乎。」
容易證明,分數系是一個稠密的數系,它對於加、乘、除三種運算是封閉的。為了使得減法運算在數系內也同行無阻,負數的出現就是必然的了。盈餘與不足、收入與支出、增加與減少是負數概念在生活中的實例,教科書在向學生講授負數是也多循此途。這就產生一種誤解:似乎人類正是從這種具有相反意義的量的認識而引進了負數的。歷史的事實表明:負數之所以最早為中算家所引進,這是由中國古代傳統數學中,演算法高度發達和籌算機械化的特點所決定的。負數的概念和演算法首先出現在《九章算術》「方程」章,因為對「方程」進行兩行之間的加減消元時,就必須引入負數和建立正負數的運演算法則。劉徽的注釋深刻的闡明了這點:
今兩算得失相反,要令正負以名之。正算赤,負算黑,否則以斜正為異。方程自有赤黑相取,左右數相推求之術。而其並減之勢不得廣通,故使赤黑相消奪之。……故赤黑相雜足以定上下之程,減益雖殊足以通左右之數,差實雖分足以應同異之率。然則其正無入負之,負無入正之,其率不妄也。
負數雖然通過阿拉伯人的著作傳到了歐洲,但16世紀和17世紀的大多數數學家並不承認它們是數,或者即使承認了也並不認為它們是方程的根。如丘凱(Nicolas Chuquet ,1445-1500)和斯蒂費爾(Stifel ,1486-1567) 都把負數說成是荒謬的數,是「無稽之零下」。卡丹(Cardan,1501- 1576) 把負數作為方程的根,但認為它們是不可能的解,僅僅是一些記號;他把負根稱作是虛有的。韋達(Vieta, 1540- 1630) 完全不要負數,巴斯卡(Pascal,1623- 1662) 則認為從0減去4純粹是胡說。
負數是人類第一次越過正數域的范圍,前此種種的經驗,在負數面前全然無用。在數系發展的歷史進程中,現實經驗有時不僅無用,反而會成為一種阻礙。我們將會看到,負數並不是惟一的例子。
四、 實數理論的完善
無理數的發現,擊碎了Pythagoras學派「萬物皆數」的美夢。同時暴露出有理數系的缺陷:一條直線上的有理數盡管是「稠密」,但是它卻漏出了許多「孔隙」,而且這種「孔隙」多的「不可勝數」。這樣,古希臘人把有理數視為是連續銜接的那種算術連續統的設想,就徹底的破滅了。它的破滅,在以後兩千多年時間內,對數學的發展,起到了深遠的影響。不可通約的本質是什麼?長期以來眾說紛紜。兩個不可通約量的比值也因其得不到正確的解釋,而被認為是不可理喻的數。15世紀達芬奇(Leonardo da Vinci, 1452- 1519) 把它們稱為是「無理的數」(irrational number),開普勒(J. Kepler, 1571- 1630)稱它們是「不可名狀」的數。這些「無理」而又「不可名狀」的數,找到雖然在後來的運算中漸漸被使用,但是它們究竟是不是實實在在的數,卻一直是個困擾人的問題。
中國古代數學在處理開方問題時,也不可避免地碰到無理根數。對於這種「開之不盡」的數,《九章算術》直截了當地「以面命之」予以接受,劉徽注釋中的「求其微數」,實際上是用10進小數來無限逼近無理數。這本是一條完成實數系統的正確道路,只是劉徽的思想遠遠超越了他的時代,而未能引起後人的重視。不過,中國傳統數學關注的是數量的計算,對數的本質並沒有太大的興趣。(李)而善於究根問底的希臘人就無法邁過這道坎了。既然不能克服它,那就只好迴避它。此後的希臘數學家,如歐多克斯(Eudoxus)、歐幾里得(Euclid)在他們的幾何學里,都嚴格避免把數與幾何量等同起來。歐多克斯的比例論(見《幾何原本》第5卷),使幾何學在邏輯上繞過了不可公度的障礙,但就在這以後的漫長時期中,形成了幾何與算術的顯著分離。
17、18世紀微積分的發展幾乎吸引了所有數學家的注意力,恰恰是人們對微積分基礎的關注,使得實數域的連續性問題再次突顯出來。因為,微積分是建立在極限運算基礎上的變數數學,而極限運算,需要一個封閉的數域。無理數正是實數域連續性的關鍵。
無理數是什麼?法國數學家柯西(A.Cauchy,1789- 1875)給出了回答:無理數是有理數序列的極限。然而按照柯西的極限定義,所謂有理數序列的極限,意即預先存在一個確定的數,使它與序列中各數的差值,當序列趨於無窮時,可以任意小。但是,這個預先存在的「數」,又從何而來呢?在柯西看來,有理序列的極限,似乎是先驗地存在的。這表明,柯西盡管是那個時代大分析學家,但仍未能擺脫兩千多年來以幾何直覺為立論基礎的傳統觀念的影響。
變數數學獨立建造完備數域的歷史任務,終於在19世紀後半葉,由維爾斯特拉斯(Weierstrass,1815- 1897)、戴德金(R.Dedekind1831- 1916)、康托(G.Cantor,1845- 1918)等人加以完成了。
1872年,是近代數學史上最值得紀念的一年。這一年,克萊因(F.Kline,1849- 1925)提出了著名的「埃爾朗根綱領」(Erlanger Programm),維爾斯特拉斯給出了處處連續但處處不可微函數的著名例子。也正是在這一年,實數的三大派理論:戴德金「分割」理論;康托的「基本序列」理論,以及維爾斯特拉斯的「有界單調序列」理論,同時在德國出現了。
努力建立實數的目的,是為了給出一個形式化的邏輯定義,它既不依賴幾何的含義,又避免用極限來定義無理數的邏輯錯誤。有了這些定義做基礎,微積分中關於極限的基本定理的推導,才不會有理論上的循環。導數和積分從而可以直接在這些定義上建立起來,免去任何與感性認識聯系的性質。幾何概念是不能給出充分明白和精確的,這在微積分發展的漫長歲月的過程中已經被證明。因此,必要的嚴格性只有通過數的概念,並且在割斷數的概念與幾何量觀念的聯系之後才能完全達到。這里,戴德金的工作受到了崇高的評價,這是因為,由「戴德金分割」定義的實數,是完全不依賴於空間與時間直觀的人類智慧的創造物。
⑵ 發明家的英文復數
愛迪生是世界上最偉大的發明家「之一」.
愛迪生是世界上最偉大的「發明家們」中的一個.
⑶ 發明的英文的復數
grandma's; her ; close; any; watches; invented; them; are; children;his
⑷ 愛迪生發明電燈翻譯成英語,電燈應該用單數還是復數
愛迪生 (1847-1931)
托馬斯·阿爾瓦·愛迪生(ThomasAlvaEdison )是位舉世聞名的美國電學家和發明家,他除了在留聲機、電燈、電話、電報、電影等方面的發明和貢獻以外,在礦業、建築業、化工等領域也有不少著名的創造和真知灼見。愛迪生一生共有約兩千項創造發明,為人類的文明和進步作出了巨大的貢獻。
愛迪生於1847年 2月11日誕生於美國中西部的俄亥俄州的米蘭小市鎮。父親是荷蘭人的後裔,母親曾當過小學教師,是蘇格蘭人的後裔。愛迪生7歲時,父親經營屋瓦生意虧本,將全家搬到密歇根州休倫北郊的格拉蒂奧特堡定居下來。搬到這里不久,愛迪生就患了猩紅熱,病了很長時間,人們認為這種疾病是造成他耳聾的原因。愛迪生8歲上學,但僅僅讀了三個月的書,就被老師斥為「低能兒」而攆出校門。從此以後,他的母親是他的「家庭教師」。由於母親的良好的教育方法,使得他對讀書發生了濃厚的興趣。「他不僅博覽群書,而且一目十行,過目成誦」。8 歲時,他讀了英國文藝復興時期最重要的劇作家莎士比亞、狄更斯的著作和許多重要的歷史書籍,到9 歲時,他能迅速讀懂難度較大的書,如帕克的《自然與實驗哲學》。10歲時酷愛化學。11歲那年,他實驗了他的第一份電報。為了賺錢購買化學葯品和設備,他開始了工作。12歲的時候,他獲得列車上售報的工作,輾轉於休倫港和密歇根州的底特律之間。他一邊賣報,一邊兼做水果、蔬菜生意,只要有空他就到圖書館看書。他買了一架舊印刷機,開始出版自己的周刊——《先驅報》,第一期周刊就是在列車上印刷的。他用所掙得的錢在行李車上建立了一個化學實驗室。不幸有一次化學葯品著火,他連同他的設備全被扔出車外。另外有一次,當愛迪生正力圖登上一列貨運列車時,一個列車員抓住他的兩只耳朵助他上車。這一行動導致了愛迪生成為終身聾子。
1862年8月,愛迪生以大無畏的英雄氣魄救出了一個在火車軌道上即將遇難的男孩。孩子的父親對此感恩戴德,但由於無錢可以酬報,願意教他電報技術。從此,愛迪生便和這個神秘的電的新世界發生了關系,踏上了科學的征途。
1863年,愛迪生擔任大幹線鐵路斯特拉福特樞紐站電信報務員。從1864年至1867年,在中西部各地擔任報務員,過著類似流浪的生活。足跡所至,包括斯特拉福特、艾德里安、韋恩堡、印第安那波利斯、辛辛那提、那什維爾、田納西、孟斐斯、路易斯維爾、休倫等地。
1868年,愛迪生以報務員的身份來到了波士頓。同年,他獲得了第一項發明專利權。這是一台自動記錄投票數的裝置。愛迪生認為這台裝置會加快國會的工作,它會受到歡迎的。然而,一位國會議員告訴他說,他們無意加快議程,有的時候慢慢地投票是出於政治上的需要。從此以後,愛迪生決定,再也不搞人們不需要的任何發明。
1869年6月初,他來到紐約尋找工作。當他在一家經紀人辦公室等候召見時,一台電報機壞了。愛迪生是那裡唯一的一個能修好電報機的人,於是他謀得了一個比他預期的更好的工作。10月他與波普一起成立一個「波普——愛迪生公司」,專門經營電氣工程的科學儀器。在這里,他發明了「愛迪生普用印刷機」。他把這台印刷機獻給華爾街一家大公司的經理,本想索價5000美元,但又缺乏勇氣說出口來。於是他讓經理給個價錢,而經理給了4萬美元。
愛迪生用這筆錢在新澤西州紐瓦克市的沃德街建了一座工廠,專門製造各種電氣機械。他通宵達旦地工作。他培養出許多能乾的助手,同時,也巧遇了勤快的瑪麗,他未來的第一個新娘。在紐瓦克,他做出了諸如蠟紙、油印機等的發明,從1872至1875年,愛迪生先後發明了二重、四重電報機,還協助別人搞成了世界上第一架英文打字機。
1876年春天,愛迪生又一次遷居,這次他遷到了新澤西州的「門羅公園」。他在這里建造了第一所「發明工廠」,它「標志著集體研究的開端」。1877年,愛迪生改進了早期由貝爾發明的電話,並使之投入了實際使用。他還發明了他心愛的一個項目——留聲機。電話和電報「是擴展人類感官功能的一次革命」;留聲機是改變人們生活的三大發明之一,「從發明的想像力來看,這是他極為重大的發明成就」。到這個時候,人們都稱他為「門羅公園的魔術師」。
愛迪生在發明留聲機的同時,經歷無數次失敗後終於對電燈的研究取得了突破,1879年10月22日,愛迪生點燃了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈。為了延長燈絲的壽命,他又重新試驗,大約試用了6000多種纖維材料,才找到了新的發光體——日本竹絲,可持續1000多小時,達到了耐用的目的。從某一方面來說,這一發明是愛迪生一生中達到的登峰造極的成就。接著,他又創造一種供電系統,使遠處的燈具能從中心發電站配電,這是一項重大的工藝成就。
他在純科學上第一個發現出現於1883年。試驗電燈時,他觀察到他稱之為愛迪生效應的現象:在點亮的燈泡內有電荷從熱燈絲經過空間到達冷板。愛迪生在1884年申請了這項發現的專利,但並未進一步研究。而旁的科學家利用愛迪生效應發展了電子工業,尤其是無線電和電視。
愛迪生又企圖為眼睛做出留聲機為耳朵做出的事,電影攝影機即產生於此。使用一條喬治伊斯曼新發明的賽璐珞膠片,他拍下一系列照片,將它們迅速地、連續地放映到幕布上,產生出運動的幻覺。他第一次在實驗室里試驗電影是在1889年,1891年申請了專利。1903年,他的公司攝制了第一部故事片「列車搶劫」。愛迪生為電影業的組建和標准化做了大量工作。
1887年愛迪生把他的實驗室遷往西奧蘭治以後,為了他的多種發明製成產品和推銷,他創辦了許多商業性公司;這些公司後來合並為愛迪生通用電氣公司,後又稱為通用電氣公司。此後,他的興趣又轉到熒光學、礦石搗碎機、鐵的磁離法、蓄電池和鐵路信號裝置上。
第一次世界大戰期間,他研製出魚雷機械裝置、噴火器和水底潛望鏡。
1929年10月21日,在電燈發明50周年的時候,人們為愛迪生舉行了盛大的慶祝會,德國的愛因斯坦和法國的居里夫人等著名科學家紛紛向他祝賀。不幸的是,就在這次慶祝大會上,當愛迪生致答辭的時候,由於過分激動,他突然昏厥過去。從此,他的身體每況愈下。1931年10月18日,這位為人類作過偉大貢獻的科學家因病逝世,終年84歲。
愛迪生的文化程度極低,對人類的貢獻卻這么巨大,這里的「秘訣」是什麼呢?他除了有一顆好奇的心,一種親自試驗的本能,就是他具有超乎常人的艱苦工作的無窮精力和果敢精神。當有人稱愛迪生是個「天才」時,他卻解釋說:「天才就是百分之二的靈感加上百分之九十八的汗水。」他在「發明工廠」,把許多不同專業的人組織起來,裡面有科學家、工程師、技術人員、工人共100多人,愛迪生的許多重大發明就是靠這個集體的力量才獲得成功的。他的成就主要歸功於他的勤奮和創造性才能以及集體的力量,此外,他的妻子也曾起了相當重要的作用。
愛迪生發明創造年表:
1868年10月11日發明「投票計數器」,獲得生平第一項專利權。
1869年10月與友人合設「波普——愛迪生公司」。
1870年發明普用印刷機,出讓專利權,獲4萬美元。在紐約克自設製造廠。
1872—1876年發明電動畫機電報,自動復記電報法,二重、四重電報法,製造蠟紙炭質電阻器等。
1875年發明聲波分析諧振器。
1876年在新澤西州的門羅公園建立了一個實驗室——第一個工業研究實驗室。它是現代的「研究小組」這一概念的創始。發明碳精棒送話器。申請電報自動記錄機專利。
1877年在門羅公園改進了早期由貝爾發明的電話,並使之投入了實際使用。獲得三項專利:穿孔筆、氣動鐵筆和普通鐵筆。 8月20日發明了被證實為愛迪生心愛的一個項目——留聲機。
1878年愛迪生宣稱要解決電照明的問題。英國皇家學會舉辦留聲機展覽。改良留聲機,設計微音器,擴音器,空中揚聲器,聲音發動機,調音發動機,微熱計,驗味計等。2月19日獲留聲機專利。7月與賓夕法尼亞大學派克教授赴懷俄明觀察日全蝕,並用他發明的氣溫計測量太陽周圍全體的溫度。8月返回門羅公園,重新投入科研實驗當中。英國批准愛迪生「錄放機」專利申請。9月訪問康涅狄克州的威廉·華萊士。開始進行發明電燈的研究。10月5日提出等一份關於鉑絲「電燈」的專利申請。
1879—1880年經數千次的挫折發明高阻力白熾燈。改良發電機。設計電流新分布法,電路的調准和計演算法。發明電燈座和開關。發明磁力析礦法。
1879年8月30日愛迪生和貝爾在薩拉托加溪市的市政廳各自演示了電話裝置,結果愛迪生的電話比貝爾的清晰。10月21日發明高阻力白熾燈,它連續點燃了40個小時。11月1日申請碳絲燈專利。12月21日《紐約快報》報道了愛迪生的白熾電燈。12月25日對來自紐約市的3000名參觀者在門羅公園作公開電燈表演。
1880年研究直升機。獲得電燈發明專利權。製成磁力篩礦器。1月28日提出「電力輸配系統」專利書。2月18日《斯克立柏月刊》發表了《愛迪生的電燈》一文,正式發表了電燈的發明。5月第一艘由電燈照明的「哥倫比亞號」輪船試航成功。
12月成立紐約愛迪生電力照明公司。
1881紐約第五大街總部設立。成立一個白熾燈廠於紐約克。設立發電機,地下電線,電燈零件的製造廠。在門羅公園試驗電車。
1882發明電流三線分布制。申請專利141項。9月4日成立第一所中央廠。 12月底美國各地建立了150多個小電站。
1885年5月23日提出無線電報專利。
1887—1890年改良圓筒式留聲機,取得關於留聲機的專利權80餘份。經營留聲機,唱片,授語機等製造和發售事業。
1888年發明唱筒型留聲機。
1889年參加巴黎百年博覽會。發明電氣鐵道多種。完成活動電影機。
1890—1899年設計大型碎石機,研磨機。在奧格登礦地親自指揮用新方法大規模開發鐵礦。
1891年發明「愛迪生選礦機」,開始自行經營采礦事業。獲得「活動電影放映機」專利。5月20日第一台成功的活動電影視鏡在新澤西州西奧蘭治的愛迪生實驗室向公眾展示。
1893年愛迪生實驗室的庭院里建立起世界上第一座電影「攝影棚」。
1894年4月14日在紐約開辟第一家活動電影放映機影院。
1896年年4月23日第一次在紐約的科斯特—拜厄爾的音樂堂使用「維太放映機」放映影片,受到公眾熱烈歡迎。
1902年使用新型蓄電池作車輛動力的試驗,行程為5000英里,每充一次電,可走100英里,獲得成功。
1903年愛迪生的公司攝制了第一部故事片《列車搶劫》。
1909年費時十年,蓄電池的研究,終於成功。製成傳真電報。獲得原料機、加細碾機、長窯設計專利。
1910—1914年完成圓盤式留聲機,不損唱片和金鋼石唱片。完成有聲電影機。
1910年發明「圓盤唱片」。
1912年發明「有聲電影」。研製成傳語留聲機。
1914—1915年發明石碳酸綜合製造法,並合留聲機和授語機為遠寫機,一方電話機可自動紀錄對方說話。自行製造苯、靛油等。
1915—1918年完成發明39件之多,其中最著名的是魚雷機械裝置,噴火器和水底潛望鏡等。
1927年完成長時間唱片。
1928年從野草中提煉橡膠成功。
⑸ 初中英語 發明物前要加the嗎 如果發明物是復數形式呢
加the表特指,復數前也可加,要看情況,看用在句中的需要而定
⑹ 發明物前要加the嗎如果發明物是復數形式呢
加the表特指,復數前也可加,要看情況,看用在句中的需要而定
⑺ 虛數有何意義為什麼要發明他,誰發明的,在哪些
《時間簡史》我也看過的。其中虛數用的最妙的要數虛時間的定義了。不知道樓主什麼學歷,我按照你是高中生講了哈。高中應該學過三維坐標系吧,那麼你知道為什麼要定義三維坐標嗎?因為在高中物理與幾何中,你只要確定了三維坐標,一切性質就確定了。理論上說,一個二維坐標(x,y)與x+yi是沒有差別的(迪卡爾積不知道你們學了沒有,沒學也沒關系,湊合著理解)。所以把三維坐標都變成復數沒有任何意義,他就相當於一個6維坐標。然而,復數的許多良好性質與運算是普通二維坐標沒法代替的。我們現在學一門課叫做復變函數,就是研究變數與自變數都是復數的函數的性質。這些性質可以對應到四維坐標,但是那就麻煩大了,而且既然專門有復變函數這門課我們何必要再研究思維空間呢。 總結一下我的觀點:復數沒有確切的到底是什麼東西,他只是一種處理工具。藉助《復變函數〉的研究給物理帶來方便。至於虛時間,你不用深究,他就是構造了另一個時間度量,當我們的時間倒流時,他仍然是正著走的,你完全可以想像成一個二維時間,沒有任何影響。因為時間簡史很淺,他不會涉及太多關於復數的性質。 關於復數的妙用你可以看一下用復數解交流電燈棍工作原理的題,高中物理競賽時我看到過。你會發現復數並不僅僅是數的擴充,很好用的!
⑻ 有沒有必要發明一種比復數更普遍的數
數學家對於創立三元數不遺餘力,可是一直受挫
但是卻創立了四元數
四元數是一個由威廉版.Rowan.哈密爾頓在權1843年愛爾蘭發現的數學概念。四元數的乘法是不符合交換律的,故它似乎破壞了科學知識中一個最基本的原則。
明確地說,四元數是復數的一個不可交換延伸。如把四元數的集考慮成多維實數空間的話,四元數就代表著一個四維空間,相對於復數為二維空間
復數是由實數加上元素 i 組成,其中 i² = -1。相似地,四元數都是由實數加上三個元素 i、j、k 組成,而且它們有如下的關系:i^2 = j^2 = k^2 = ijk = -1
每個四元數都是 1、i、j 和 k 的線性組合,即是四元數一般可表示為 a + bi + cj + dk。
要把兩個四元數相加只須將相類的系數加起來就可以,就像復數一樣。至於乘法則可跟隨以下的乘數表:
× 1 i j k
1 1 i j k
i i -1 k -j
j j -k -1 i
k k j -i -1