牛頓用這種割尾巴的辦法,求出了很多變速運動的瞬時速度,經過實踐的檢驗,結果都是對的。瞬時速度這個可望而不可及的東西,終於被牛頓智慧的手給捉住了!

    牛頓割尾巴的新方法,推動了數學和物理學的研究和發展。

    主教的誣蔑

    科學反對迷信,衝擊神權,是教會的死對頭。牛頓求瞬時速度的新方法,遭到了教會的敵視和反對。

    1734年,英國出版了大主教貝克萊寫的一本書,正題叫《分析學者》,副題叫《致不信神的數學家》,惡毒攻擊牛頓發明的新方法。

    貝克萊說,牛頓在求瞬時速度的過程中,首先用△t除等式兩邊。因為數學上規定零不能作除數,所以作為除數的△t不能等於零;可是牛頓最後又采取割尾巴的方法,令△t等於零。

    這樣,△t一會兒是零,一會兒又不是零,這不是自相矛盾嗎?△t既然代表時間,它應該是一個數量。這個忽兒是零,忽兒又不是零,虛無縹緲、飄泊不定的數量△t,不正是我們教會裏所說的鬼魂嗎!不過它不是消失了肉體的人的鬼魂,而是消失了數量的量的鬼魂。

    貝克萊對牛頓的攻擊,完全是為了維護教會的神權統治。他說的什麽“量的鬼魂”,純粹是胡言亂語。但是,貝克萊卻提出了一個值得重視的問題:△t到底是不是零?

    前麵講到,開普勒把圓分成無窮多個小扇形,他說不清楚每個小扇形的麵積到底是多小;卡瓦利裏把麵積看成是無窮多條線段的和,他也從未解釋過,為什麽沒有寬度的線段能組成麵積。現在,牛頓求瞬時速度,他也說不清楚△t到底是不是零。

    這些說不清楚的問題,後來終於說清楚了,這就是極限思想的建立。

    四、極限的奧秘

    什麽是極限?極限難懂嗎?其實,我們在小學學算術的時候就認識極限,和它打過交道,隻不過那時沒有用極限來稱呼它罷了。

    從分數談起

    我們很熟悉分數。在分數化小數的時候,我們常常會碰到一類沒完沒了的小數。

    你看,化13為小數,它等於0.333…,是一個無限循環小數。

    你再看13+13+13=0.333…+0.333…+0.333…左端相加等於1,右端相加等於0.999…所以1=0.999…這個等式對嗎?你是否覺得0.999…應該比1小一點點才對呢?可是這裏劃的是等號,表示0.999…=1這就是極限問題。

    要是把13=0.333…兩邊同乘以6,就得到2=1.999…看起來,1.999…好像也應該比2小一點點才對,可是這裏劃的也是等號,表示兩邊一星半點也不差。

    這到底是怎麽回事呢?

    在小學裏,我們還學過無限循環小數化分數:

    0.7·=0.777…=790.14··=0.141414…=14990.132···=0.132132132…=1329990.215 47··=0.215474747…=0.215+4799000為什麽在循環節下麵寫上幾個9,就可以把循環小數化成為分數呢?這也是極限問題。

    極限並不難懂,隻要動腦筋多想想,是完全可以領會的。

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