引语
流体行为诡谲莫测
比描述黑洞还要难
1912年秋天,“奥林匹克”号轮船正在大海上航行,在距离这艘世界上最大远洋轮的120米处,有一艘比它小得多的巡洋舰“豪克”号,“豪克”船长看见这艘世界第一巨轮特别兴奋,疾驶着与“奥林匹克”并行前进,心里想着“再大的巨轮,我也能与你并肩前行”。
天有不测风云,正在加速中的“豪克”突然之间被“奥林匹克”吸引,船长完全控制不了方向,一头向“奥林匹克”号撞来,最后酿成一件重大海难事故。
这次海面上的飞来横祸,让警察完全找不到方向,因为没有人知道,这次事故的罪魁祸首是流体力学中的“伯努利方程”。
谈到“伯努利方程”,我们要谈到一个古老的数学家族,这个家族的神秘与不可预测,可以与流动的物体相媲美。
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伯努利家族:数学第一世家
伯努利家族就像是科学史上的一个奇迹,没有人能解释,究竟是什么造就了伯努利家族。
这个家族曾经连续出现过十余位数学家,这些数学家有的是欧拉的老师,有的是莱布尼茨的朋友。即使抛开理论数学不谈,这个家族在工程、技术乃至法律、管理、文学、艺术等领域也是星光熠熠,仅在历史上被人追溯过的就有120位之多,堪称史上第一科学天团,数理圈的名门望族。
尤其在18世纪,更是出现了雅各布·伯努利、约翰·伯努利和丹尼尔·伯努利三位首屈一指的世界级数学家。他们共同在微积分的发展和应用上扮演着承前启后的领导角色, 推动了全世界的科学发展。
雅各布·伯努利,他是这个家族最早的叛逆者,抛却了这个伯努利家族积累下来的商业资源,义无反顾地走向数学深渊。这位让父亲伤透了心的家族长子,成为第一个证明了大数定律的人,概率论先驱之一,解决了一系列早期的微积分问题,牛顿一生的对手莱布尼茨曾感慨世上除了他自己,雅各布最懂微积分。雅各布留下最著名的一句话是:我违父意,钻研群星。
约翰·伯努利,他是雅各布·伯努利的弟弟,哥哥的任性给约翰带来沉重压力,老尼古拉把光耀门楣的重任压在约翰肩头,聪明的约翰为了学习数学,最后以攻读医科作幌子去读大学,和莱布尼茨混得特熟。他成为了变分法奠基人,1696年曾以公信的方式提出著名的“最速降线问题”,并培养了欧拉、克莱姆、洛必塔、丹尼尔、尼古拉二世等一大批出色的数学家。