第三章 初到貴地(3)微積分
龍華歷283年五月,在張楚星來到淸義學院二十多天之後,淸義學院開設了一門從來沒有在這片土地上出現的學科—微積分。
「微積分,是我在小時候,差不多十歲吧,家裡的老頭子去了歐羅巴的雅典和羅馬,在那裡我知道了兩個人:牛頓和萊布尼茲。然後,才開始真正的去接觸微積分。你們之前所接觸的一切術算都是一種對常量的計算,微積分才是真正的變數計算。它出發點是直觀的無窮小量,
「無限細分」就是微分,「無限求和」就是積分,但是無窮小量理論基礎是不牢固的,所以,老頭子和我呢,花了六年的時間,想出了兩個理論:極限和實數。在莊周所著的《莊子》一書的「天下篇」中,記有「一尺之棰,日取其半,萬世不竭」。三國時期的劉徽在他的割圓術中提到「割之彌細,所失彌小,割之又割,以至於不可割,則與圓周和體而無所失矣。」這些都是樸素的、也是很典型的極限概念。極限核心是,如果一個數列或函數無限地接近於一個常數,我們就說這個數是這個數列或函數的極限。實數包括有理數和無理數。其中無理數就是無限不循環小數,有理數就包括整數和分數。術算上,實數直觀地定義為和數軸上的點一一對應的數,意義是「實在的數」。有了極限理論,加上函數,那麼,無窮小量就可以解釋為以數零為極限的變數。確切地說,當自變數x無限接近x0(或x的絕對值無限增大)時,函數值f(x)與零無限接近,即f(x)=0(或f(x)=0),則稱f(x)為當x→x0(或x→∞)時的無窮小量。例如,f(x)=(x-1)2是當x→1時的無窮小量,f(n)=是當n→∞時的無窮小量,f(x)=sinx是當x→0時的無窮小量。特別要指出的是,切不可把很小的數與無窮小量混為一談。應當注意的是,無窮小量是函數的極限而不是數量0,是指自變數在一定變動方式下其極限為數量0,稱一個函數是無窮小量,一定要說明自變數的變化趨勢。」張楚星看著講台下面六十多號人那茫然的面孔,「是不是太抽象了,很難理解。」
六十多人一起點頭。
「看來,要先從函數開始講哦,你們都熟悉阿拉伯數字和拉丁文字母吧。」張楚星問道。
六十多人一起點頭。
「函數是數學中的一種對應關係,是從非空數集A到實數集B的對應。簡單地說,甲隨著乙變,甲就是乙的函數……」
這門課,張楚星得講上大半年,不過還不僅僅只是這些,在他到來之後,許文化將淸義學院分成四個科:理、工、醫、農。並且每科下面分設幾個到十幾個不等的小科目。這些科目有很多都得他來講,他還得負責全部學生的基礎課程:術算和格物。不得不說,張楚星再歐羅巴的遊歷和見聞很有用,這使得他這個時代最先進的科學理論尤其是數學(術算)和物理學(格物)的水平遠遠超過龍華帝國的任何一個人,包括許文化和他口中的老頭子,甚至要超過同時代的牛頓和萊布尼茲等科學家。
「好累啊,早知道教學生這麼累,我就不來了。」張楚星躺在宿舍的軟榻上,發出如此感慨。
「別啊,你要是走了,那我可就得派人把你綁回來啦。」許文化在一旁掛著諂媚的笑容,眉眼間賊兮兮的。雖然才來到這裡二十多天,但張楚星已經解決了許文化很想要的兩樣東西:時鐘(懷錶)和軍用望遠鏡。這個年代,在龍華鐘錶剛剛產生不久,屬於稀缺的奢侈品,只有皇室、大貴族、豪商巨賈才用得起,懷錶只是張楚星的專利,會的人只有有限的那麼幾個;望遠鏡則剛剛由外國傳教士傳入不久,整個帝國都沒有幾副。
「可是真得好累誒。」張楚星抱怨著。不過這對他來說不算什麼,他學過一些內家功法和呼吸吐納的方法,加上良好的生活習慣,耳聰目明的程度近乎變態,一般每天只要睡兩個時辰就已經是充足的睡眠,即使很累也只需要休息幾刻鐘就好。
「那你就多休息,休息一會就好。」許文化此時很享受的躺在另一張軟榻上。「你還真懂得享受啊。」
「那當然,做人一定要舒適的享受,我從來不會虧到自己的。」
「嗯,非常好的生活態度。」