Краткая историческая справка кто когда и где изобрели функции рабочего органа
Обновлено: 28.04.2024
ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
Жизнь прекрасна двумя вещами:
Симеон Дени Пуассон
возможностью изучать математику
и возможностью преподавать её.
Понятие функции имеет давнюю историю. Первые шаги на длинном пути создания общего понятия функции сделали математики Древнего Вавилона. Они составили таблицы обратных значений чисел, их квадратов и кубов, сумм квадратов и кубов чисел. В современном понимании это были таблицы значений таких функций: y = 1/x, y = x 2 , y = x 3 , y = x 2 + x 3 .
С их помощью можно было решать и обратные задачи. Составляли они и таблицы значений функций двух переменных, например, таблицы сложения и умножения.
Математики Древней Греции решили некоторые задачи на наибольшее и наименьшее значения, открыли соотношение между длинами хорд и диаметров.
Греческие астрономы заложили основы новой области математики – тригонометрии. Они составили таблицы зависимости между мерами дуг и длинами хорд, их стягивающих.
По сути, это уже были таблицы значений функции y = 2sin(x/2) .
Рене Декарт
(1596–1650)
Впоследствии математики исследовали и много других функциональных зависимостей, хотя самого понятия функции ещё не вводили. Даже в трудах Р. Декарта, П. Ферма, И. Ньютона и Г. Лейбниц понятие функции носило, по сути, интуитивный характер и связывалось с геометрическими или механическими представлениями.
Путь к первому определению функции проложил французский математик Рене Декарт (1596–1650), введя понятие переменной величины.
Сначала понятие функции использовали в очень узком смысле, связывая только с геометрическими образами. Речь шла об отрезках касательных к кривым, их проекциях на оси координат и другие линии, которые выполняют для данной фигуры некоторую функцию (от латинского функтус – выполнять). Таким образом, понятие функции на то время ещё не было освобождено от геометрической формы.
Иоганн Бернулли
(1667–1748)
Отход от геометрических образов знаменовал новую эпоху в изучении функций.
Чтобы определение функции, данное И. Бернулли, стало полноценным, нужно было договориться, какие способы задания функций можно считать допустимыми. Обычно считали, что допускаются функции, заданные выражениями, в которые входят числа, буквы, знаки арифметических действий, возведение в степень с целым показателем и извлечение корней. Рассматривали также тригонометрические, обратные тригонометрические, показательные, логарифмические функции.
Такие функции называли элементарными функциями.
Готфрид Вильгельм Лейбниц
(1646–1716)
Труды Л. Эйлера сыграли важную роль в освобождении математического анализа от языка геометрии и механики. В них впервые теория тригонометрических функций была изложена без обращения к геометрии, а показательная и логарифмическая функции стали равноправными с алгебраическими функциями.
В связи с таким взглядом Л. Эйлера на функцию, между ним и его соперниками, в частности, с известным французским математиком Жаном Лероном Д'Аламбером (1717–1783), возникла полемика вокруг возможности аналитического выражения произвольной кривой и о том, которое из двух определений (кривая или формула) следует считать более общим. Возник также спор о том, можно ли одну функцию задавать несколькими аналитическими выражениями.
Жан Лерон Д'Аламбер
(1717–1783)
Разъяснения внёс французский математик Жан Батист Фурье (1768–1830). В представленных им в Парижскую Академию наук в 1807 и 1811 гг. мемуарах по теории распространения тепла в твёрдом теле были приведены первые примеры функций, заданных на различных промежутках различными аналитическими выражениями.
Из трудов Ж. Фурье следовало, что любую кривую, независимо от того, из скольких и каких разнородных частей она составлена, можно представить в виде единого аналитического выражения. Также Ж. Фурье установил, что существуют разрывные функции, которые можно записать аналитическим выражением.
Николай Иванович Лобачевский
(1792 – 1856)
Примером, что соответствует этому общему определению, может быть так называемая функция Дирихле:
Николай Максимович Гюнтер
(1871–1941)
Такое определение функции можно применять не только к величинам и числам, но и к другим математическим объектам, например, геометрическим фигурам.
Однако математический анализ XIX века ограничивался исследованием только числовых функций, то есть таких, область определения и множество значений которых - числовые множества. Таким образом, математический анализ XIX века продолжал основываться на определении Дирихле.
По определению П. Дирака, дельта-функция – это функция y = δ(x), равная нулю при всех x, кроме x = 0, где дельта-функция превращается в бесконечность, причём .
Сергей Львович Соболев
(1908–1989)
Свою теорию обобщённых функций С.Л. Соболев предложил в 1935 г. Через 10 лет к аналогичной идее независимо пришёл и Л. Шварц, который связал вместе все предыдущие подходы и предложил удобный формализм, основанный на теории топологических векторных пространств.
Л.Шварц построил теорию преобразований Фурье обобщённых функций, которой у С.Л. Соболева не было. Однако считается, что именно С.Л. Соболев является первооткрывателем обобщённых функций.
Следует отметить, что важный вклад в развитие теории обобщенных функций внесли советские математики Израиль Моисеевич Гельфанд (1913–2009) и Георгий Евгеньевич Шилов (в начале научной карьеры известный как Юрий Боссе; 1917–1975) и другие.
Итак, понятие функции продолжает развиваться и расширяться в соответствии с потребностями развития математической науки и её практических применений.
Для человечества важно распространение и передача различной информации и знаний, поэтому знать, где и когда появилась бумага, интересно всем. Бумага представляет собой войлок, толщина которого около 0,2 мм, производят её из растительных волокон, мелко измельчённых.
Необходимая для современного человека бумага имеет интересную, почти детективную историю.
История возникновения бумаги
До создания бумаги люди пользовались в качестве носителей информации различным материалом:
Папирус - применяли в Египте ещё за 4000 лет до нашей эры, использовали обработанные стебли гигантского травянистого многолетнего растения.
Пергамент - изготавливали ремесленники Малой Азии с помощью сложнейшей технологии с использованием телячьей кожи. Он отличался большей прочностью, эластичностью и долговечностью.
На Руси писали на бересте – берёзовой коре.
Все изобретения, связанные с носителями информации, сохранялись в тайне, так как приносили доход своим производителям. Но самым строжайшим секретом, который долго не был разгадан, было изобретение технологического процесса изготовления бумаги китайцами.
Первая бумага, появившаяся в Китае ещё до нашей эры, изготавливалась из шёлка, а уже позднее из растительных волокон.
610 год известен тем, что в Японию прибыл представитель странствующих буддийских монахов Дан-хо, который и раскрыл секрет получения бумаги и туши. Японские монахи не только переняли секреты производства так нужного для всех материала, но и добились его более высокого качества.
Затем именно в Японии в VIII веке вслед за бумажными мастерскими появились первые фабрики.
Индийские производители изобрели способ производства бумаги из старого тряпья, которое после смачивания растиралось при помощи мельничных жерновов.
История возникновения бумажного производства содержит многочисленные интересные факты:
в восьмом веке арабы, победившие китайцев в сражении, переняли у пленных мастеров секреты состава бумаги;
испанские первооткрыватели способствовали распространению бумаги по многим странам мира;
персидским путешественником Насир Хосровом в 11 веке было замечено как используют обёрточную бумагу на базаре;
к концу 12 века началось появление бумажных мастерских в европейских странах;
изготовление бумажной продукции из дерева началось в 19 веке.
Изобретение технологии изготовления бумаги в Китае
Впервые данный материал появился в Китае, что подтверждают обрывки бумаги, найденные в гробнице из пещеры Баоцян провинции Шэньси на севере страны. Дата производства этих обрывков относится к 11 веку до нашей эры.
Процесс изготовления проходил следующим образом:
После замачивания в воде кору тутового дерева делили: внешний грубый слой шёл на изготовление бумаги низшего класса, из мягкого внутреннего изготавливали тонкую и дорогую.
Разделённые волокна варили в чанах, куда добавляли золу или известковое молочко.
Сваренную массу промывали, обрабатывали молотками.
Размельчённую массу проклеивали растительными соками, разбавленными водой, иногда заменяли сок на крахмальный клейстер.
Специальной формой отливали листы.
Немного подсушенный лист досушивали на солнце.
Придумал усовершенствованный рецепт производства этого ценного материала Цай Лунь, сановник из Китая – родины бумаги.
До этого момента, а доклад Цай Луня императору был представлен в 105 году, на производство бумаги требовалось много труда и затрат. Обобщив и усовершенствовав известные ранее технологии получения бумаги, он объяснил принцип, образующий листовой материал из отдельных волокон растений.
Цай Лунем было предложено соединить волокна шелковицы с пенькой, тряпками и древесной золой, которые толклись, смешивались с водой и выкладывались на форму для сушки, а так же разглаживались с использованием камней. С применением новой технологии бумажные листы получались более прочные, белоснежный цвет бумаги позволял использовать их для письма.
Будучи незнатного происхождения, Цай Лунь за изобретательность и трудолюбие был поощрён княжеским титулом. Начинал он службу при дворе императора простым евнухом.
Производство бумаги в России
Собственное российское производство бумаги появилось во времена царя Ивана Грозного. Попытки изготовления этого ценного материала проводились в подмосковном селе Ивантеевка. Планы Ивана Грозного по импортозамещению дорогостоящей бумаги столкнулись с интересами Тевтонского ордена и даже были одной из причин начала Ливонской войны.
Следующим этапом получения собственной российской бумаги было распоряжение патриарха Никона о возведении бумажных мельниц в 17 веке. Начинания патриарха, столкнувшись с финансовыми проблемами, постепенно сошли на нет.
Во времена правления Петра I возросла необходимость в большом количестве бумаги. По указу императора строились бумажные предприятия по европейскому образцу. Был так же издан указ о сборе сырья в виде изношенных полотен и тряпок и запрет в применении заграничной бумаги.
Во времена второй половины 18 века бумаги стало импортироваться в два раза меньше. При императоре Александре I было разрешено открытие частных типографий и рост бумажной продукции увеличился. Тяжёлый труд рабочих на бумажных фабриках и отсталые технологии тормозили увеличение роста продукции. Уже в начале 19 века произошло усовершенствование бумагоделательных машин.
В наши дни бумагу изготавливают во всем мире. Ежедневно мы используем ее, когда читаем газеты, журналы и книги, дети обучаются в школе по учебникам из бумаги, пишут в тетрадях, выполненных из этого же материала.
Список можно продолжать бесконечно, но кому же мы обязаны ее появлением? Кто и когда придумал бумагу?
Когда была изобретена бумага?
По общепринятой версии, бумага была изобретена в 105 году нашей эры. Однако сам материал для письма возник задолго до этого. Одной из самых ранних письменных принадлежностей в истории человечества был папирус, который жители Древнего Египта изготавливали из растения семейства осоковых.
Сегодня в музеях, посвященных египтологии, можно увидеть старинные иконографии с изображением папируса, датируемые III тысячелетием до нашей эры. Впоследствии для письма использовали шелковые ткани, производимые из бракованных коконов шелкопряда, а затем – пеньку, которую делали из конопляных волокон.
В 105 году произошел настоящий прорыв в бумажной индустрии, благодаря которому весь мир получил возможность писать на бумаге.
Кто изобрел бумагу?
Создателем бумаги стал китайский евнух Цай Лунь, служивший при императоре из династии Хань. Будущий изобретатель родился в городе Гуйян (ныне – Лэйян), в 75 году поступил в императорский дворец, а в 89 году получил должность в учреждении, которое занималось перезарядкой оружия.
К тому времени документы в Китае писались на бамбуке или костях животных. Они имели большой вес и были неудобными для перевозки, поэтому в стране появилась необходимость придумать что-нибудь более легкое. Правда, был еще шелк, но стоил он дорого и по определению не мог получить широкое распространение. По этой причине изобретение Цай Луня пришлось весьма кстати.
Существует легенда, что вдохновение для создания бумаги евнух обрел во время наблюдения за бумажными осами. Эти насекомые способны самостоятельно делать материал, похожий на бумагу, путем пережевывания древесных волокон и смачивания их своей клейкой слюной.
Историки не исключают, что на самом деле бумагу изобрел кто-то из более низких слоев общества, а Цай Лунь лишь присвоил себе результаты его труда. Как бы там ни было, но в 105 году евнух представил свое изобретение императору Хэ-ди, за что получил наивысшую похвалу.
Как была изобретена бумага?
В соответствии с китайскими летописями, чтобы получить бумагу, Цай Лунь использовал в своей работе древесную золу, пеньку, волокна тутового дерева и старье тряпье. Все ингредиенты он тщательно измельчил и перемешал с водой.
Дополнительно изобретатель создал специальное приспособление в виде деревянной рамки с бамбуковым ситом внутри, на которое выложил полученную смесь и выставил для просушки на солнце. Затем высушенный материал был разглажен камнями. В итоге получились тонкие, плотные листы, на которых было удобно делать записи.
С течением времени процесс был запущен в массовое производство. Бумагу изготавливали на водяных мельницах, но перед просушкой на солнце клали под пресс и подвергали сильному сжатию. В некоторых случаях в чаны с бумажным сырьем добавляли клей, благодаря чему при письме на таких листах чернила не растекались.
Древняя бумага была не совсем качественной и включала в себя цельные древесные волокна и даже кусочки тряпок, однако со временем китайская технология изготовления была усовершенствована и получила признание во всем мире.
Когда бумага попала в другие страны?
Распространение бумаги за пределы Китая продвигалось достаточно сложно. Долгое время техника ее изготовления держалась в секрете, но к VII столетию первые бумажные листы появились в Японии и Корее, а в IX веке – в арабских странах.
Европейцы смогли воспользоваться настоящей бумагой только в XI–XII столетиях. В эпоху Ренессанса в моду вошли бумажные обои, а к XV веку, в связи с появлением книгопечатания, в большинстве европейских государств уже существовали многочисленные бумажные фабрики.
История создания часов насчитывает несколько тысяч лет. Издавна человек пытался измерить время, сначала по дневному и ночному светилам и звездам, затем с помощью примитивных приспособлений и, наконец, применяя современные высокоточные сложнейшие механизмы, электронику и даже ядерную физику.
История развития часов это непрерывное совершенствование точности измерения времени. Достоверно известно, что в Древнем Египте измеряли время в сутках, разделяя его на два периода по 12 часов. Есть также сведения, что современная шестидесятиричная модель измерения пришла из Шумерского Царства около 2000 года до нашей эры.
Солнечные часы.
Принято считать, что история создания часов начинается с изобретения солнечных часов или гномона. Такими часами представлялось возможным измерять только дневное время, так как в основе принципа их действия лежала зависимость расположения и длины тени от положения солнца.
Водяные часы.
История создания водяных часов начинается в Древней Персии и Китае около 2500 - 1600 года до нашей эры. А оттуда, вполне вероятно с торговыми караванами, водяные часы были завезены в Египет и Грецию.
Огневые часы.
Огненными часами пользовались около 3000 лет тому назад в Китае, во времена первого императора этой страны по имени Фо-хи. Распространены огневые часы были в Японии и Персии.
Песочные часы.
Создание песочных часов датируется приблизительно около III века до нашей эры во времена ученого Архимеда. Местом их изобретения долгое время считалась Древняя Греция, однако некоторые археологические находки позволяют предполагать, что первые песочные часы были созданы жителями Ближнего Востока.
Механические часы.
История создания первых механических часов начинается в 725 году нашей эры в Китае и является значимым событием в истории развития часов. Хотя, еще ранее, предположительно во II-м веке до нашей эры в Древней Греции, был создан механизм, позволяющий отслеживать с большой точностью положения небесных тел. Этот механизм состоял из 30 шестеренок помещенных в корпус из дерева, на лицевой и тыльной сторонах которого имелись циферблаты со стрелками. Этот древнейший механический календарь можно определить как прототип первых механических часов.
Электрические часы.
С открытием электричества берет свое начало история электрических часов, изобретенных в середине XIX века. Создание и дальнейшее развитие электрических часов положило конец неудобству по синхронизации времени в разных частях света.
В 1847 году миру были представлены электрические часы, разработанные англичанином А. Бейном, в основу которых был положен следующий принцип: раскачивающийся посредством электромагнита маятник переодически замыкал контакт, а электромагнитный счетчик, который соединен был системой шестерен со стрелками часов, считывал и ссумировал количество колебаний.
Атомные часы.
В 1955 году история развития часов совершила крутой поворот. Британец Луи Эссен заявил о создании первых атомных часов на цезии-133. Они обладали небывалой точностью. Погрешность составляла одну секунду на миллион лет. Устройство стали считать цезиевым эталоном частоты. Всемирным стандартом времени стал эталон атомных часов.
Электронные часы.
Начало 70-х годов 20-го века является точкой отчета истории создания и развития электронных часов, осуществляющих показ времени не стрелками, а при помощи светодиодов, которые, хотя и были изобретены в середине 20-х годов, практическое применение нашли лишь через десятилетия.
Читайте также: