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第十章:分析力学与复变之始

学神系统:我主导近代科学革命

手握仅存的八千积分,叶凌云并未感到焦虑。知识的融合与创造,本身就能带来巨大的收益。他的首要任务,是将分析学与那珍藏的动力学知识结合起来,铸成一把开启经典物理学大门的钥匙。

他闭门谢客,沉浸在研究与写作中。这一次,他的目标清晰无比——《分析力学基础》。

在这部注定再次震撼世人的著作中,他完成了一次伟大的综合:

· 他首先以清晰的数学语言重新定义了位置矢量、速度、加速度,将运动学彻底数学化。

· 随后,他郑重提出了牛顿三大运动定律,并用分析学的语言(微分方程)进行了精确表述。尤其是第二定律 F = m (d²r/dt²) 的出现,将力与运动的变化率定量地联系在一起,堪称划时代。

· 他引入了动量、冲量、功、动能、势能等核心概念,并严格证明了动能定理、功能原理乃至在保守力场下的机械能守恒定律。

· 利用他强大的微积分工具,他详细分析了抛体运动、简谐振动、圆周运动等经典模型,解决了大量此前无法精确处理的动力学问题。

· 最终,他初步展示了如何用变分法中的最小作用量原理来统一看待力学规律,为未来的理论物理发展埋下了深邃的伏笔。

当《分析力学基础》的手稿完成时,叶凌云知道,又一个巨人即将屹立于世。他仿佛已经听到了学界再次被颠覆的轰鸣。

也正是在这部著作杀青,积分因持续的“影响力”和“震惊值”缓慢回升至 15,000点 时,他意识到,要彻底释放分析力学的潜力,尤其是在处理振动、波动以及某些代数方程时,现有的实数域工具已显不足。他需要将数的概念进行一次根本性的扩展。

“系统,兑换以下知识:”

【复数概念与复平面(坐标系):3000积分】

【三角函数初等概念(单位圆定义与恒等式):2000积分】(此部分是对已有知识的系统化补充,价格较低)

【棣莫弗定理:4000积分】

【欧拉恒等式:6000积分】

总计消耗:15,000积分。积分再次清空。

关于虚数单位 i,复数的代数与几何表示,复平面……以及那个将复数与指数函数深刻联系起来的欧拉公式 e^(iθ) = cosθ + i sinθ,及其在 θ=π 时展现的,被誉为“上帝公式”的欧拉恒等式 e^(iπ) + 1 = 0,如同天启般注入他的脑海。棣莫弗定理则成为了这个宏伟框架下的一个自然推论。

复数理论的引入,为他打开了一扇通往更广阔数学世界的大门。

他马不停蹄,立刻着手撰写另一部篇幅相对较短,但意义绝不平凡的著作——《论一种新的数:复数及其初步应用》。

在这本书中,他系统地引入了复数的概念,建立了复平面,阐述了复数的四则运算和几何意义。他证明了棣莫弗定理,并最终,以无比凝练而优美的方式,推出了欧拉公式和欧拉恒等式。他展示了复数在求解多项式方程、简化三角计算以及(前瞻性地提及)未来在分析学(如复变函数)和物理学(如交流电理论)中的巨大潜力。

两部手稿,《分析力学基础》与《论一种新的数》,一实一虚,一物一数,仿佛他的双翼,准备再次带领这个时代的科学腾飞。

在将手稿交付出版前的短暂间隙,叶凌云心中一动,向系统发出了一个指令:“系统,扫描当前时代(17世纪60年代末),列出世界上顶尖的科学家及其主要领域。”

系统界面流光闪烁,一份清单浮现:

【英国】

· 艾萨克·牛顿(Isaac Newton): 剑桥大学。当前主要研究领域:光学、数学(已独立发展出流数术的早期形式)、炼金术。状态评估:潜力巨大,正处于爆发前夜。宿主著作《分析学大成》已部分传入剑桥,引起其高度关注与内部思路印证/冲突。

· 罗伯特·胡克(Robert Hooke): 皇家学会。当前主要研究领域:物理学、弹性(胡克定律)、生物学、建筑学。状态评估:才华横溢,兴趣广泛。对宿主《分析力学基础》中关于弹性势能部分可能产生强烈兴趣。

【荷兰】

· 克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens): 莱顿大学/巴黎。当前主要研究领域:物理学、天文学、数学(概率论)。状态评估:顶尖学者,宿主紧密合作者及坚定支持者,已深度学习《分析学大成》,正积极消化。

· 安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek): 代尔夫特。当前主要研究领域:微生物学(自制显微镜观察)。状态评估:实践派天才,其领域与宿主当前主线暂无直接交叉。

【德国】

· 戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz): 汉诺威。当前主要研究领域:哲学、法学、数学(已独立发展出微积分符号体系早期思想)。状态评估:智慧超凡,思维广阔。宿主《分析学大成》的出版对其微积分研究造成巨大冲击,目前态度复杂,兼具钦佩与竞争意识。

看着这份名单,叶凌云嘴角勾起一丝意味深长的笑容。牛顿、莱布尼茨……历史的巨匠们已然登台,而他自己,不仅提前奏响了主旋律,更彻底改变了乐曲的节奏与和声。

他与牛顿,是谁启发了谁,还是走向了不同的道路?

他与莱布尼茨,关于微积分优先权的争论是否还会发生?或者,已被他彻底终结?

科学的棋盘上,棋子已然不同。而他,这位执先手的“分析学之父”,下一步,又将落子何方?是继续深化数学与物理,还是将目光投向那片由列文虎克揭示的微观世界,或是……处理那愈发复杂的感情纠葛?

风暴眼中心的叶凌云,感到一种前所未有的期待。

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