第二百零八章 泊松積分(微積分)(第1/1頁)
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泊松在計算熱力學的要給熱傳導問題,計算之時,先對複雜問題簡單化。
如果將大平板看成一維問題處理時,平板一側溫度恆定,求平板其他部分的溫度。
半無限大物體在導熱方向上,當其邊界溫度一定為第一類。第一類邊界是給定邊界上待求變數的分佈。
這就是狄利克雷問題,也是第一邊界條件問題。
數學描述為:t(x,0)=f(x);t(0,t)= ts
泊松找到了一個特殊的積分,被積函式是一個冪函式與以e為底的指數函式的乘積;其次,被積變數的積分限可以延拓到整個數軸,即-∞到+∞.具有這兩個特徵的積分在經典統計物理中經常遇到.
在研究熱傳導或是機率問題的時候,通常會遇到泊松積分。但由於其被積函式的原函式不是初等函式,因此不能用牛頓—萊布尼茨公式來確定它的積分值。
但是泊松可以感覺到,這個函式的形狀逼近一個數值,是可以一眼看出來的。
大概感覺是可以收斂到二分之根號派這樣的數值。
對此,泊松開始用了,這就是一個沒有證明,就開始使用的這麼一個東西。
此刻,當下很多不好求的積分方程,都是數學家自己憑著感覺來逼近一個數值。這種事情都很常見,當然,證明這種麻煩事,需要交給智慧的後人來做。
而泊松積分,後人當然用多種方法證明出來了。有座標證明法,Γ函式證明法,b函式證明法,waills公式證明法,拉普拉斯變換法,高斯分佈結論說明,鐘形傅立葉變換,數學物理方法證明。
泊松時常會考慮數學家真正的才能是如何的,什麼才叫數學家?
所謂的數學才能當然不是無所不通,而是一種經驗。
這種經驗主要就是讓自己對數學或者是工程學方方面面都有所瞭解,別人一提到關於當前數學發展的一個方面,自己就要了解到。雖然不知全面瞭解,但也需要大概知道是哪一方面的,有什麼用。
這樣的話,自己萬一用上的話,就會第一時間來使用,而不是自己一無所知,再臨時抱佛腳的查詢。
其次就是數學家要有想去精確計算的能力。想去精確計算,這必須是數學家的慾望。很多數學家說,自己喜歡一定的廣度,不喜歡深度。這不能是一個標準合格的數學家。如果數學家個個都不去計算,那麼數學鐵定沒有未來。所以只喜歡瞭解數學知識的人,充其量只能是淺數學愛好者,或者是數學史學家而已。
有經驗,只是自己見多識廣,有想去精確計算的能力是一種硬實力。
第二類邊界是給定邊界上待求變數的梯度值
第三類邊界是待求變數與梯度值之間的函式關係