托勒密的地心说,有三个要点,1)大家都绕地球转;2)大家都做匀速圆周运动;3)算行星轨道的方法,是轮子绕轮子。 这个数学模型,只要你不怕难不怕烦, 算行星运动的轨道,真能得到准确的结果。
这两件事,第一件的前两点是迷信执念,第三点是几何算法,都好理解。第二件就透着大古怪。一个建立在迷信执念的基础上,错得不能再错的数学模型,怎么就能真的被用来计算预测行星的位置,而且计算和观测的结果,还能高度一致。这是什么道理?
这个问题,文科生答不出正常,对理科生,其实不难答。现代数学之所以了不得,从根子上是因为它在科学技术上的广泛应用。数学既然是工具,那最好的数学,就必定是应用最广泛的工具。现代科学现代技术,什么具体的数学工具,被应用得最广泛? 答案是傅里叶分析。从医学到工程,从CT成像,到探油采矿,哪儿哪儿,都是傅里叶分析。理科生到了大学三年级,必须学傅里叶分析,从傅里叶级数开始。傅里叶级数,一句话来描述,简单直接,就是用三角函数的序列,去逼近周期函数。
匀速圆周运动,写下来,是三角函数,本轮法,本质上就是用不同频率的三角函数,逼近行星的轨道函数。所以地心说这个数学模型,用匀速圆周运动和本轮法算行星的轨道,是古人在做傅里叶分析。古人当然不知道什么是傅里叶分析,不过他们做的事,虽然原始粗糙,但本质上就是傅里叶分析。这种做法,不管你拿地球做中心,还是拿太阳做中心,只要不怕烦定下心来算,都能出好结果。如果你发神经,拿木星或者月亮做宇宙的中心也可以。只是想得到同样精确度的逼近,你可能需要多用些不同频率的三角函数。这个就是说,你需要多加些轮子。
托勒密的地心说,有三个要点,1)大家都绕地球转;2)大家都做匀速圆周运动;3)算行星轨道的方法,是轮子绕轮子。 这个数学模型,只要你不怕难不怕烦, 算行星运动的轨道,真能得到准确的结果。
这两件事,第一件的前两点是迷信执念,第三点是几何算法,都好理解。第二件就透着大古怪。一个建立在迷信执念的基础上,错得不能再错的数学模型,怎么就能真的被用来计算预测行星的位置,而且计算和观测的结果,还能高度一致。这是什么道理?
这个问题,文科生答不出正常,对理科生,其实不难答。现代数学之所以了不得,从根子上是因为它在科学技术上的广泛应用。数学既然是工具,那最好的数学,就必定是应用最广泛的工具。现代科学现代技术,什么具体的数学工具,被应用得最广泛? 答案是傅里叶分析。从医学到工程,从CT成像,到探油采矿,哪儿哪儿,都是傅里叶分析。理科生到了大学三年级,必须学傅里叶分析,从傅里叶级数开始。傅里叶级数,一句话来描述,简单直接,就是用三角函数的序列,去逼近周期函数。
匀速圆周运动,写下来,是三角函数,本轮法,本质上就是用不同频率的三角函数,逼近行星的轨道函数。所以地心说这个数学模型,用匀速圆周运动和本轮法算行星的轨道,是古人在做傅里叶分析。古人当然不知道什么是傅里叶分析,不过他们做的事,虽然原始粗糙,但本质上就是傅里叶分析。这种做法,不管你拿地球做中心,还是拿太阳做中心,只要不怕烦定下心来算,都能出好结果。如果你发神经,拿木星或者月亮做宇宙的中心也可以。只是想得到同样精确度的逼近,你可能需要多用些不同频率的三角函数。这个就是说,你需要多加些轮子。