03 不走寻常路的虚数
在傅里叶变换中,另一个不可不说的组成部分是虚数单位i——
在很多人的印象中,虚数是一个比较新鲜的概念,毕竟它的定义透着一种不走寻常路的朋克风格——这东西居然是负数开方的产物。
事实上,虚数在历史上很像一个幽灵概念。很早以前就有学者发现,如果假设负数也能开方,一些走进死胡同的方程就可以找到出路。后来,出于实用,也出于好奇,人们便开始尝试使用虚数。不过,包括笛卡儿和牛顿在内,早期数学家都将虚数解释为问题没有解的标志。即便是对虚数给予厚望的莱布尼茨,也并不清楚它到底是什么。
到了17—19世纪初,情况逐渐转变。数学家们提出了复平面,虚数和实数出现在了同一张图上,它不再是个摸不着影的概念。
当然还有更重要的,那就是18世纪中期发表的欧拉公式。
当z=π的时候,这个式子更加惊为天人。