
寰球好,我是专注历史东说念主物的老胡。
今天聊一位出身于“史上最强数学天团”的狠东说念主——雅各布·伯努利。
这哥们有多牛?概率论是他奠基的,“积分”这个词是他发明的,极坐标系是他最早用的,大数定律是他建议来的。你高中数学讲义里阿谁让东说念主头大的“伯努利实际”,即是他留给后世的“礼物”。
但他最让东说念主津津乐说念的,不是这些建树,而是他临死前的一个执念:要在墓碑上刻一条他最爱弧线。截止呢?刻错了。
{jz:field.toptypename/}一、被父亲逼着学神学,却悄悄搞了一辈子数学
1654年圣诞节后两天,雅各布·伯努利确立在瑞士巴塞尔一个商东说念主家庭。他家是作念药材商业的,他爹一心想让女儿摄取家业,或者混个神职,体面又踏实。
雅各布很听话,17岁拿了个艺术硕士学位(那技术的艺术包括算术、几何),22岁又拿了个神学硕士学位。按说该去当牧师了吧?
但这哥们有口无心:白日学神学,晚上悄悄看数学和天文体。他爹气得够呛,可也拿他没办法。
1676年,雅各布跑到日内瓦方丈庭锤真金不怕火,一边教小孩一边写我方的《千里念念录》。其后两次放洋游学,跑到法国、荷兰、英国、德国,意识了玻意耳、胡克、惠更斯这些其时最顶尖的科学家。
1687年,他终于熬露面,成了巴塞尔大学的数学证实。这一年他33岁,从此在这个位置上一干即是18年,直到死一火。
二、什么齐会什么齐懂,趁便还给数学起了个名字
雅各布·伯努利在数学上的孝顺,不错说是“全方针无死角”。
第一,他给微积分起了名字。
那技术牛顿和莱布尼茨刚发明微积分,还没个结伴的叫法。1690年,雅各布在计算一条弧线时,第一次使用了“积分”这个词。从此,“积分”就成了圭臬术语。你大学高数课上背的那些积分公式,齐得感谢他起的名。
第二,他让极坐标系火起来。
1694年,他初度给出了直角坐标和极坐标下的曲率半径公式。天然极坐标不是他发明的(是牛顿的师弟先用的),但他是让极坐标确切流行起来的东说念主。
第三,他计算透了悬链线。
什么是悬链线?即是一条链条两头挂起来,天然下垂酿成的弧线。雅各布1691年计算了这个弧线,其后还把后果用在了桥梁筹画上。你今天过桥的技术不错想想:这座桥的筹画,追根究底跟这个三百多年前的瑞士东说念主联系系。
第四,他还搞出了“伯努利双纽线”和“伯努利微分方程”。
1694年他发表的论文辩论了一条时势像“∞”的弧线,其后被称为“伯努利双纽线”。1695年他又建议了“伯努利微分方程”。这些名词你学数学时可能见过,齐是他的名字。
三、概率论的奠基之作,身后八年才出书
雅各布对数学最大的孝顺,是在概率论界限。
他从1685年独揽就驱动计算赌博中的赢输次数问题。你想啊,那技术莫得算计机,莫得统计软件,全靠手算。他愣是用组合数学的时势,算出了各式赌博情况的概率。
他把这些计算后果写进了一册书,叫《猜测术》。这本书有多牛?它是概率论成为独处数学分支的标志,是概率论的第一部奠基性文章。
但这本书有个问题:雅各布辞世的技术没出书。
为什么呢?因为伯努利眷属有个传统:昆仲之间可爱互撕。
四、和亲弟弟相爱相杀的那些年
雅各布有个弟弟叫约翰·伯努利,开云官方体育app下载比他小13岁,亦然个数学天才。正本是雅各布手把手教他数学,截止弟弟学成之后,驱动跟哥哥叫板。
昆仲俩在各式数学问题上锐利争论,比如“最速降线问题”——一个质点在重力作用下从A点到B点,走什么弧线用时最短?雅各布解出来了,约翰也解出来了,然后彼此申斥对方抄袭。
这种争论从学术延迟到生涯,临了两家东说念主齐卷进去了。雅各布身后,他的遗稿《猜测术》被遗孀和女儿藏了起来,只怕被约翰家的东说念主拿走。
这一藏即是八年。直到1713年,这本书才得以出书。此时雅各布还是死一火八年,他的弟弟约翰还辞世。如果雅各布在天有灵,看到我方的心血终于问世,不知是该欣忭如故该叹气。
五、大数定律:用数学告诉你,扔硬币多了就准了
《猜测术》里最漏洞的后果,即是“大数定律”。
雅各布举了个例子:一个罐子里有3000块白石子和2000块黑石子,你每次捏一块,记下颜料然后放且归。捏的次数越多,捏到白石子所占的比例就越接近3:5。
听着像是知识,对吧?但雅各布用数学严格证明了这少量:跟确切际次数增多,频率踏实在概率隔邻。这即是“大数定律”的最早局势。
今天你看到的各式民气拜谒、产物性量进修、天气预告概率,背后齐是这个旨趣。莫得雅各布的大数定律,当代统计学就玩不转。
六、那条让他沉迷的弧线,身后刻错了
雅各布一世最沉迷的数学弧线,叫“对数螺线”。
他从1691年驱动计算这种弧线,发现一个神奇的征象:岂论你怎样变换,它如故它我方——放大、减轻、旋转、取渐屈线、取渐伸线,临了获得的如故对数螺线。
雅各布被这种“历经万变,依然旧地”的性质深深打动。他在遗嘱里条目后东说念主:把我的墓碑刻上对数螺线,再刻上一句颂词——
“纵令变化,依然旧地”
他想用这条弧线象征身后的长生不灭。
1705年8月16日,雅各布·伯努利在巴塞尔死一火,享年50岁。
然后问题来了:刻墓碑的工匠不懂数学,把对数螺线刻成了阿基米德螺线。
这是两种十足不同的弧线!对数螺线每转一圈半径翻倍,阿基米德螺线每转一圈半径等距增多。雅各布如若泉下有知,算计得气活过来。
不事后东说念主去他墓前凭吊,大多也认不出来。确切懂的东说念主看到,也就微微一笑:这位概率论之父,终究如故没能算准我方墓碑上的概率。
七、写在临了
雅各布·伯努利这辈子挺特旨趣:
被父亲逼着学神学,却悄悄搞了一辈子数学;和亲弟弟相爱相杀,身后遗稿被家东说念主藏了八年才出书;烂醉于一条“变化中不变”的弧线,截止墓碑上刻错了也没东说念主发现。
但他对数学的孝顺,谁也扼杀不掉。他是伯努利眷属第一个成名的数学家,开启了东说念主类历史上最不成念念议的“数学世家”——这个眷属三代东说念主出了11位数学家。
今天你学概率论时遭遇的“伯努利实际”“伯努利散播”“大数定律”,泉源齐指向这个男东说念主。他用数学告诉你:宇宙看似随机,其实自有规则。
至于墓碑刻错了这件事,简略也暗合了他计算了一辈子的概率——有些事情,果然只可看运说念。
当天互动:你学概率论时,最头疼的是哪个倡导?宽容在酌量区吐槽。
参考府上:
1. 百度百科. 雅各布·伯努利
2. 知网. 雅各布·伯努利的《猜测术》计算
3. 百度百科. 猜测术
4. Britannica. Jakob Bernoulli
5. 华中科技大学数学与统计学院. 贝努利Bernoulli眷属
6. 超星慕课. 微积分、概率过头他
7. 东海大学贤达算计暨利用数学系. 雅各布·伯努利
8. QQ阅读. 10堂极简概率课


备案号: