“偷学”成就计算器

来源 :科学大众(中学) | 被引量 : 0次 | 上传用户:controlzhang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  11岁时,他写了一篇关于声学问题的论文,探讨振动体一经触摸立即停止发音的原因。
  12岁时,他钻研几何学并掌握了大量的几何学知识。
  14岁时,他参加梅尔森家的聚会,认识了笛卡尔、霍布斯、费马等人。
  16岁时,他写成有名的论文《圆锥曲线论》,提出以他的名字命名的定理。
  18岁时,他创制了第一架机械式计算器。
  他,就是布莱斯·帕斯卡。
  
  少年天才“偷学”记
  
  1623年6月,帕斯卡出生在法国中部的克莱蒙市。他的父亲是当地一位颇有声望的法学家,在数学上也颇有造诣,经常和客人高谈阔论有关数学的话题。此时,帕斯卡总喜欢坐在母亲的膝盖上,竖着两只小耳朵认真地听大人们的谈话,数学是一种非常有趣的事物的印象在他幼小的心坎里深深地扎下根来。
  帕斯卡从小身体瘦弱。也许因为好奇是求学的第一动力,虽然总是疾病缠身,可帕斯卡很小就开始了对数学知识的学习。当他连法文的拼音字母都还没有学全的时候,用来做数学符号的24个希腊字母他倒学得精熟。然而,父亲却不大想让他在数学方面发展下去,他深知从事数学研究是一件极其艰苦的事,对瘦弱的帕斯卡来讲,无疑是不适合的。
  父亲的反对没有丝毫减少帕斯卡对数学的兴趣。他背着父亲偷偷地学,一等到父亲外出,便钻到书房里如饥似渴地找数学书来读。没有不透风的墙,父亲到底还是知道了帕斯卡的“偷学”。开始,他很生气,怪帕斯卡不理解他的良苦用心,但是后来他还是“妥协”了。帕斯卡终于有机会名正言顺地学习数学了。
  在正式开始上课之前,父亲想看看帕斯卡究竟掌握了多少数学知识,于是出了一道本应由中学生做的几何证明题。谁知连小学还没上的帕斯卡只看了一下题目,便在地板上画出了图形,一边画,还一边说出了几种解法,这让父亲惊讶不已。于是,在第二天,帕斯卡就开始在父亲的指导下,学习欧氏的《几何原本》了。仅过了一年,他就精通了《几何原本》,并于同年发现了“帕斯卡三角形”。1639年,帕斯卡16岁时写成有名的论文《圆锥曲线论》,提出以他的名字命名的定理, 即圆或椭圆的任意内接六边形的三组对应边的交点是在一条直线上。《圆锥曲线论》继承并发展了数学家德札尔格的工作,引出推论400余条。笛卡尔看后曾大加赞赏,并一度怀疑这篇文章不是出自一个16岁少年的手笔。
  
  研制计算器
  
  4岁时,帕斯卡的母亲去世了,一家迁往巴黎,父亲当上了一名皇家税务官员。税务官员是一个整天要与数学、计算打交道的职业,繁复的加减运算颇让他有些烦恼。懂事的帕斯卡看在眼里,记在心上。
  帕斯卡发现,在物理学当中,有一种齿轮系传动现象:几个大小成一定比例的齿轮,通过齿对齿结合起来,当匀速转动其中任何一个齿轮时,就会带动其他几个齿轮以不同比例的速度均匀转动。而这一现象与数学的初级运算的过程、原理非常地相似。这一发现使帕斯卡大受鼓舞。但是,怎样才能把这一物理机械运动现象运用到数学当中呢?帕斯卡一边想,一边开始动手研究制作起来。
  帕斯卡带领着一帮工人,花了几个月的时间好不容易造出了第一台机械模型,但是计算效果却非常糟糕。此后2年,帕斯卡一直坚持制造改进模型。工人换了一茬又一茬,模型做了一个又一个,用他自己的话来说:“总共造了50多种模型,所有的模型都不一样。”他不但负责设计,而且还亲自参加制造,选材料、做机器外壳、磨齿轮……冬去春来,工夫不负苦心人,1642年夏,帕斯卡的工作终于宣告成功。展现在人们面前的是一台精致、运算准确的手摇计算器。
  这台计算器,以手摇的方式来工作,在加减运算的过程中采用“十进位制”,通过各连接数位之间的转轮和插销来实现进位,可以进行六位数的计算。帕斯卡父亲看了,简直不敢相信自己的眼睛。
  帕斯卡把它献给了父亲,而为了使更多的人能够从繁复的数学计算中解脱出来,他为自己的发明申请了专利,开始了批量生产。遗憾的是,由于这种计算器成本太高,价格昂贵,其实用价值并没能在社会上普遍运用和推广开来。
  然而,计算器的出现,第一次以机器代替了人繁重的脑力劳动,为数学问题的解决找到了物理学的工具。而其内在的原理、思想更是开启了人们的新思维,标志了近现代计算技术的开端。
  
  空气有重量
  
  亚里士多德认为空气是没有重量的。随着对自然界认识的深入,一批科学家开始向传统的权威论断发起了挑战,并且不断有人证明“空气是有重量的”。
  帕斯卡通过对许多方面的考察和分析,敏感地发现了前人在“空气有重量”的证明上存在着普遍性的缺陷。当时的做法是将盛有水银的玻璃管倒置于水银槽当中,看管中的水银柱是否会下降。如果不下降,就说明水银管外的空气有压力,正是这一压力托住了管内的水银。这便说明了空气是有重量的了。帕斯卡将这一方法进行了推广应用。他在一家玻璃厂中特制了各种型号、形状的玻璃管,每根都长约12米。由于没有可以放置如此长度玻璃管的屋子,他就领着人把实验室搬到了轮船上。在实验中,他更换了各种试验用剂,从重的水银到较轻的水,再到更轻的酒精,并进行了多种玻璃管的搭配组合。他把观测到的数据、现象一一记录下来,经过比较、分析和研究,终于在1647年向公众陆续发表了有关这一组实验的研究报告,这便是著名的《真空论》一书。巴黎城立刻轰动了,甚至整个欧洲学术界也感受到了这种震动。
  在随后的几年当中,帕斯卡再接再厉,又进一步研究了空气重量与液体静力学的各种效应问题,提出加在密闭流体任何一部分的压力,必然按照其原来的大小由流体向各个方向传递。这便是流体静力学中著名的帕斯卡原理,从而巩固和发展了对空气重量的证实。
  帕斯卡以令人信服的事实和数据证明了大气压力、空气重量的存在,并且初步确定了它们的数值,彻底地摒弃了自亚里士多德以来在科学界统治多年的“空气无重量”的说法。
  帕斯卡身体向来很孱弱,以后一直疾病缠身,又由于父丧和一次突发的马车事故,打断了他在科学事业中的创造性才华。31岁时,他退隐于修道院,转而在神学、哲学上写作,1662年8月19日病逝于巴黎,终年39岁。
其他文献
北纬33.2度,东经96.6度,那里有我美丽的故乡,青海玉树。时间定格在4月14日07时49分,一场灾难狰狞着撕开大地的伤口,古老的玉树,圣洁的雪域,因为这7.1级的地震,满目疮痍。顷刻间家园坍塌,无辜的生命被夺去。山河同悲,草木垂泪。当天早上一上班,就有读者第一时间给我发来信息:老师,你的家乡发生地震了,你家里的情况怎么样?我赶紧上网,查询灾难的消息,然后打电话给远方的父母。父母说,离玉树有千公
冬季,冠心病患者如何做好自我保健?  我今年65岁,患有冠心病。最近几年每年冬季心绞痛经常发作,去年冬天还发生了心肌梗死,经住院救治才脱险。请问寒冬季节冠心病患者如何做好自我保健呢?  河北 李 林  李林读者:  冬天气候寒冷,时常因寒潮侵袭而气温骤降,是心肌梗死的多发季节。这是因为环境气温骤降,人体受到寒冷刺激后,交感神经兴奋性增高,引起儿茶酚胺分泌增多。一方面,使肢体血管收缩,外周血管阻力增
〔摘要〕 目前,我国在社会救助对象的确定中存在“应保未保”、“保不应保”、“应退未退”等瞄偏现象。产生这种现象的主要原因是:申请者存在“福利欺诈”与“弃真错误”,社会救助服务人员兼有审查不力与“取伪错误”,家庭经济状况调查缺乏可操作性的核对方法。“纠偏”的有效举措包括提升社会救助服务人员的审查业务水平、建立规范有效的家庭经济状况核查机制、明确违规获取或给予救助资格行为的法律责任等。  〔关键词〕
火锅,一直深受广大男女老少的喜爱。尤其是天气越来越冷,如果是一家人端出电磁炉烧起一锅汤,在自家餐桌上涮着火锅、看着电视、喝着小酒、欢聚一堂,那幸福感就别提有多浓了。居家自制火锅简单方便,但要吃得美味又健康也颇有些学问。  底料如何安全、美味兼得?火锅的基础底料一般分白汤和红汤两种,白汤又分清水锅和清汤锅。清水锅底只要用白水加入适量的葱姜蒜即可,如果是清汤锅,可先用鸡架骨或大骨头熬制汤底。而红汤相对
花椰菜,别名花菜、椰花菜。有白、绿两种,绿色的又叫西蓝花、青花菜。  花椰菜原产地中海沿岸,19世纪传入中国。花椰菜传入中国,迄今不过百年的历史。初期只在上海、天津等地栽植,专供西菜馆的需要,被认为是一种很有营养价值的蔬菜。其后,由于栽培成功,逐渐推广到各地,成为寻常的食用蔬菜。因为它比较难以种植,所以价格也比其他蔬菜稍贵。在《时代》杂志推荐的十大健康食品中名列第四。白、绿两种菜花的营养、作用基本
对于心电图、动态心电图、超声心动图,这些看上去很相似的检查项目,您是不是经常会分不清楚,甚至产生种种疑惑。其实它们在临床上都属于心功能检查。如果形象地把心脏比作自家住的房子,那么超声心动图就是用来检查房子外观结构,如墙壁厚度,房间的大小,功能是否齐全。而心电图、动态心电图则负责检查房间的电路系统工作情况。心功能检查一览表  ★心功能检查常见疑问  1. 不管有什么不舒服,医生都会建议做个常规心电图
吉普车可能大家都见过,但你知道它为什么叫做吉普吗?它又是怎样诞生的呢?今天我们一起来揭开这个谜底。  我们通常说的吉普车,指的是一种比较特殊的、采用4轮驱动方式的、较为轻巧的车辆,主要用于军事目的。1941年美国威利斯公司应美国政府要求,成功研制了一种军用吉普车,因为在英文里政府用车缩写成GP,所以读起来发音就是“吉普”,这也是吉普车名称的由来。威利斯吉普车全重只有大约900千克,因为4个车轮都有
【摘 要】 面对日益激烈的市场竞争,专注于有效产出进而更好地满足客户需求已成为企业决策的方向。有效产出会计是约束理论在管理会计中的运用,它采用聚焦约束的方法和运营流程指标,致力于企业价值创造途径的持续改进。目前,我国管理会计的相关文献对约束理论或有效产出会计的讨论并不多见。基于此,文章从约束理论出发,结合有效产出会计方法在YS公司生产决策实践中的应用,阐释该管理会计工具的应用成效。  【关键词】
采访陈道明之前,打他的电话,转到留言信箱。再给他发短信,没有回复。等到在广电总局见到陈老师的好友江平,才知道陈老师每隔十几天才看一次手机。   果然,十多天后,短信有了回复。这才知道原来陈老师也是我刊的忠实读者。他说:平日里我极少翻阅杂志,但到旅途之时《新民周刊》又是必随身边。   这些年来他极少接受媒体采访,原因是觉得自己既不善言辞,又不能老生常谈。许久游离职业之外,内容稀薄,没啥可说的。也
产品名:联想 X500  标签:空气净化器、健康  亮点:外观设计简单的联想 X500空气净化器采用美国3M独有HEPA滤网技术,可有效去除雾霾;3M高效抗菌层配合紫外线除菌及高效负离子发生技术,进一步加强了净化效果;特有的复合高效去甲醛滤网也可有效去除甲醛以及其他有害气体。除此之外,联想X500空气净化器还搭载了信浓电机,在保证输出巨大风量的同时还兼顾了不错的静音效果,无须担忧噪声污染带来的烦恼