宇宙的一切事物都可以用牛顿的微积分来解释吗?为什么?

未来探索菌


牛顿确实是创造了微积分的雏形,但是牛顿创造出来的微积分还是现代微积分学的前身,非常原始,大量的问题说不清楚。而且,解释纷繁复杂的事物还有赖于几何学、代数学相关的知识,并不是单纯一个微积分就可以描述的。

牛顿确实可以称得上是有史以来最伟大的物理学家,甚至于连“之一”都不用加。但是他受时代所困,他提出来的微积分的思想还是很原始的。

所谓的微积分,就是研究极限、微分、积分和无穷级数的学科。按照我的理解,微积分就是用来连接物理现象局部和整体的学科。比如说最简单的通过速度变化曲线积分出来走过的路程【如下图所示】, 就是把某一时刻物体的运动特征跟一段时间这个物体总的运动特征联系起来的过程。正是因为这种非常独特的性质,所以微积分在物理中的应用非常广泛。

但是牛顿因为是发明微积分的人,所以刚刚被发明出来的微积分还有很多的缺陷,比如说什么叫“无穷小量”?怎么描述它?再比如说如果影响物理现象局部特征的因素有很多,不能单纯地用dy/dx来表示,这该怎么办?

所以说,牛顿那个时代的微积分是很原始、很粗糙的,只能够研究简单的物理现象,而且用法也很模糊,求解方法也很少,复杂的物理现象根本研究不了。等到了日后微积分充分完善发展之后,这门学科才逐渐发扬光大。比如说下图用来研究流体流动的N-S方程,本质上也是用微积分(偏微分)来研究物理现象,但是远远不是牛顿那个时代的微积分能够处理的。

而且微积分只是数学中的一个门类,仅仅依靠微积分也是不足以描述整个世界的。

微积分是联系物理现象局部和整体之间的学科,它的作用是连接,但是怎么描述一个复杂的物理现象?这些复杂的物理现象的描述式之间想要运算要怎么做到?这就不是微积分可以做到的了。这个时候就要用到代数学、几何学等等学科。

比如说下图就是“矩阵”,用来表达很多个有规律的物理量之间的运算求解方法。

再比如说再下面这张图就是“张量”,只要用一个物理量就可以把下图中密密麻麻箭头表示地物理量打包成一起描述,极大地方便了运算和对物理问题的描述。

所以说,微积分固然伟大,但是要想描述、解释世界万物那么多的东西,仅仅依靠微积分还是不够的。


SilentTurbine


宇宙的一切事物都可以用牛顿的微积分来来解释吗?

首先我必须伸明,唯物主义者从来都是用一分为二的辩证法去提出问题,研究问题,解决问题的,只有这样才能够得到合乎逻辑的正确科学答案。我不是研究宇宙学的专家,但我想用我的社会实践来回答这个问题。如果我们人类居住的地球也属于宇宙一部分(肯定是宇宙的一部分)的话,微积分已经被充分的利用解释和解决问题。比如,我们在建设水利工程和水电工程的水帐数据就是用微积分计算的。水速,洪峰流量,水的压力,水的出电能量,水的反冲力计算等都是用微积分计算出来的。

其次,既然地球是宇宙的一部分,那么,按物质的保密定律,地球上的一切物理运动规律必然与整个宇宙有共性,因此我认为宇宙的一切事物也可以用微积分来解释的,只是由于人类对于宇宙的了解很有限,究竟在那个方面能用微积分来分析,尚属摸索研究阶段。

其三,既然科学是以一分为二的观点去观察问题,分析问题,在宏观的宇宙(强调一下,我说的是宏观)中也可能存在不用微积分分析解释的地方。例如在前几天,我从参考消息报上看到一条消息,Y国(好像是印度)的科学家发现了银河系中的一个黑洞,周边跟黑洞转旋的物质速度竞达0.9(0为静止,1为光速,此消息也得到美国科学家的证实),可见微积分只能用来解释宇宙中流动的物理现象,静止的宇宙现象是不能解释的(不排除在物质微观上的解释)。

宇宙实在太大了,人类对于宇宙的了解太无足道了,人类创造的科学数据,定律,规则,方法等等都必须通过人类对大自然大宇宙的不断探索研究总结实践,才能撑握它们的自然规律,才能更好地为人类的生存服务。

以上只是个人观点,仅供大学参考和欣赏,希望有更多这方面的专家发表高见,谢谢!|


邓工280


提出这个问题的人连基本的科学素养都没有,可能不知道什么是微积分!

微积分对于自然界,人类社会中有关连续变量或近似连续变量的数量关系进行处理,但仍旧存在不可积,不可导的系统;更不要说宇宙中还有离散的数量关系。那种想把宇宙中的一切规律用数学方程(微积分)来表述是不符合自然辨证法的。


归根复命


微积分只是一种计算的手段和方法,不存在解释宇宙的能力,只存在表述宇宙的方便,一个极限的术语使人们知道那个值的存在,但其意义还需要多丛知识来解析。宇宙不完全是数学能够解释得了的。简单的例子:就是0和1这两个数,就有存在和不存在的意义,且1这个单独的数还有更深层的意义是数本身的单位。它的存在就不用微积分来计算而是直观的表述的存在。


雅安李光杰


首先应当指出的是,微积分是一种专门对变量进行运算的数学方法,微分是指根据变化量求变化速度的运算,积分是指根据变化速度求变化量的运算 。当然,现实世界中需要研究的东西并不是只有这两种类型,所以,微积分的用途是有限的。


问天老人


如果一切事物在其全程内都是连续变化当然可微可导。


拥抱吉祥952


不能,存在不可微积分运算的函数


王俄语



辽宁郭英森


搞科学探索是发现。自然界的规律性。千万不能生搬硬套。


伟松12


还是听不懂你想问什么。


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