فلوكسيون

إدخال نيوتن لمفهومي "الطلاقة" و "التدفق" في كتابه الصادر عام 1736

التدفق هو معدل التغير اللحظي ، أو ميل ، لمتغير متدفق (كمية أو دالة متغيرة مع الزمن ) عند نقطة معينة. [ 1 ] قدم إسحاق نيوتن مفهوم التدفقات لوصف شكله من المشتقة الزمنية ( المشتقة بالنسبة للزمن). وقد طرح نيوتن هذا المفهوم عام 1665 وفصّله في أطروحته الرياضية " طريقة التدفقات" . [ 2 ] شكلت التدفقات والمتغيرات المتدفقة جزءًا من حساب التفاضل والتكامل المبكر لنيوتن . [ 3 ]

مثال

إذا كان الشخص طليقًاy{\displaystyle y}يُعرَّف على النحو التالي:y=ت2{\displaystyle y=t^{2}}( حيثت{\displaystyle t}( الزمن) التدفق (المشتق) عندت=2{\displaystyle t=2}يكون:

y˙=ΔyΔت=(2+o)2-22(2+o)-2=4+4o+o2-42+o-2=4o+o2o{\displaystyle {\dot {y}}={\frac {\Delta y}{\Delta t}}={\frac {(2+o)^{2}-2^{2}}{(2+o)-2}}={\frac {4+4o+o^{2}-4}{2+o-2}}={\frac {4o+o^{2}}{o}}}

هناo{\displaystyle o}[ 4 ] هومقدارزمني صغير للغاية .o2{\displaystyle o^{2}} هو حد صغير لانهائي من الدرجة الثانية، ووفقًا لنيوتن، يمكننا الآن تجاهلo2{\displaystyle o^{2}}بسبب صغرها اللانهائي من الدرجة الثانية مقارنة بصغرها اللانهائي من الدرجة الأولىo{\displaystyle o}[ 5 ] إذن ،تأخذ المعادلة النهائية الشكل التالي:

y˙=ΔyΔت=4oo=4{\displaystyle {\dot {y}}={\frac {\Delta y}{\Delta t}}={\frac {4o}{o}}=4}

وقد برر استخدام o{\displaystyle o}باعتبارها كمية غير صفرية من خلال القول بأن التدفقات كانت نتيجة لحركة جسم ما.

نقد

استنكر الأسقف جورج بيركلي ، وهو فيلسوف بارز في ذلك الوقت، حسابات نيوتن في مقالته "المحلل" ، التي نُشرت عام 1734. [ 6 ] رفض بيركلي تصديق دقتها بسبب استخدام مفهوم المقادير المتناهية الصغر .o{\displaystyle o}لم يكن يعتقد أنه يمكن تجاهلها ، وأشار إلى أنه إذا كانت تساوي صفرًا، فإن النتيجة ستكون القسمة على صفر . وقد أطلق بيركلي عليها اسم "أشباح الكميات الراحلة"، وهو تصريح أثار قلق علماء الرياضيات في ذلك الوقت وأدى في النهاية إلى التخلي عن استخدام الكميات المتناهية الصغر في حساب التفاضل والتكامل.

في أواخر حياته، قام نيوتن بمراجعة تفسيره لـo{\displaystyle o} باعتبارها متناهية الصغر ، مفضلاً تعريفها بأنها تقترب من الصفر ، مستخدماً تعريفاً مشابهاً لمفهوم النهاية . [ 7 ] اعتقد أن هذا أعاد التدفقات إلى أرض صلبة. بحلول ذلك الوقت، كانت مشتقة لايبنتز (وترميزه ) قد حلت إلى حد كبير محل تدفقات نيوتن ومعادلاتها، ولا تزال مستخدمة حتى اليوم.

انظر أيضاً

مراجع

  1. نيوتن، السير إسحاق (1736). طريقة التدفقات والمتسلسلات اللانهائية: مع تطبيقها على هندسة الخطوط المنحنية . هنري وودفول؛ وبيعت بواسطة جون نورس . تم الاطلاع عليه في 6 مارس 2017 .
  2. وايسشتاين، إريك دبليو. "التدفق" . عالم الرياضيات .
  3. الجريان في Encyclopædia Britannica
  4. باكمير، رون. "تاريخ الرياضيات" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2017 .
  5. "إسحاق نيوتن (1642-1727)" . www.mhhe.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 مارس 2017 .
  6. بيركلي، جورج (1734). المحلل: خطاب موجه إلى عالم رياضيات غير مؤمن . لندن. ص 25 عبر ويكي مصدر .  
  7. كيتشر، فيليب (مارس 1973). "التدفقات، والنهايات، والصغر اللانهائي: دراسة لعرض نيوتن للتفاضل والتكامل". مجلة إيزيس . 64 (1): 33-49 . doi : 10.1086/351042 . S2CID 121774892 . 

للمزيد من القراءة