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日志

高斯 —— 现代科学的开端

已有 275 次阅读2014-11-25 01:23 | 高斯

注:速度是科学的根本,至少说是科学应用的根本。如果计算的时间非常长,这个计算就没有意义了


       现代科学方法啊,还不是来自牛顿他们,而是来自高斯。

       1801年1月1日 ,皮亚齐(意大利天文学家)发现了第一个小行星—— 谷神星。谷神星这个新天体的轨道只能在很短的时间区间里观察到。

       因为,只要划过9度 这样小的弧段,它又消失在黎明的天空里,而不再出现。于是产生了如何从这个新天体的很少的观测数据决定其轨道的问题。

       当时存在的决定轨道的方法在此不能应用,因为这些方法都是基于反复观测的大量数据的,例如关于已知的行星的数据都是从远古起就搜集起来的。

       于是高斯就着手下面的工作,就是从三组完整的观测数据(每一组完整的观测数据都包括时间、赤经和赤纬等3个数值)来决定谷神星的开普勒运动。

       从数学上讲,这就意味着决定一条空间圆锥曲线,但已知某一个焦点(即太阳)的位置,以及此圆锥曲线与3条已知直线的交点的位置(这些直线就是从地球到谷神星的视线,而且地球自己也是在一个椭圆上运动的),还有谷神星扫过其轨道在这些直线之间的弧段所需的时间(由时间再利用开普勒第二定律就可以算出这些弧长)。

       这个问题导致一个八次方程,其一个解,即地球轨道是已知的,再以物理条件为基础,把我们所求的解和其余6个解区别开来。

       解决了这个问题,并且直到最小的细节都从数值上处理好,这是当时年仅24岁的高斯的伟大成就。他在这项工作中使用了一种他专门为此创造的可以用于多种目的的近似方法。进一步,他还在4组不完整的观测基础上计算了谷神星的轨道,并且用最小二乘法把这两个结果联合起来。

       高斯在他关于谷神星的工作的基础上,还把他的方法推进了一步,创作了他的伟大著作《运动理论》。这本书是以一种经典式的方式写成的,这种写法的目的是在读者中创造一个印象,即本书已经有了一个完善的结构,再不需要参考其他书籍。

        1829年,高斯提供了最小二乘法的优化效果强于其他方法的证明。


注:其实高斯这个工作也没有做完全,有时候也是靠直觉。

      1831 年孔德在第三区区政府义务讲授大众天文学。在19世纪,天文学就是科学的代名词

      国内很少说这个事,成天不是和教会斗争的 布鲁诺,就是牛顿,等等等等

      真东西没人讲,净讲些瞎扯的。

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      在19世纪,在德国,数学就是指应用数学。

      不知道为什么中国的教学一直偏柏拉图。我不是说了嘛,中国的水平还在18世纪呢



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