第387章 米奇·伯努利？

    “但实际上有个问题呀。”苏浩天皱了皱眉头，“雪滑梯做成什么形状才能滑得最爽？”

    “滑得最爽？”我不解道，“你的意思是，什么形状的雪滑梯滑得最快吗？”

    “对。”苏浩天跟我比划了两下，差点把他筷子上的酱油甩我脸上，“我一直搞不懂这个问题，我个人理解是，把滑梯做成45度时滑得会比较快，但实际上那样的滑梯并不快。”

    车小之听到我们的对话，若有所思，“你们说的……是最速降线问题呢。”

    “？？？”

    “嗯，这么说吧。”车小之学姐想了一下，“一般我们常规会认为，两个点之间是直线最短对吧。”

    “是这样没错。”

    “但如果我在桌子上和两米外的地面之间架起一个轨道，让小球从桌上顺着轨道滑下的话。”车小之指了指桌角，又指了指两米外的地面，“小球下降速度最快的轨道却并不是直线。你做一个下凹的曲线，会发现这个下凹的曲线轨道会明显比直线轨道快很多。”

    乍一听感觉有些不可思议，但细细一想，却又感觉这样才符合实际。

    苏浩天也一副似懂非懂的样子。

    “1630年，伽利略就提出了速降线的疑问，因为我们只知道直线并不是下落最快的轨道，那么什么样的轨道才能让小球下落速度最快呢？”车小之完全不像一个学计算机的学生，“在八年后，伽利略给出了圆弧的解，他认为当轨道是一个四分之一圆时，下降速度最快。”

    好像有点道理。

    我试图用已学过的机械能守恒去理解伽利略的想法。当然还有些想不通。

    “但是又过了八年，也就是1646年，惠更斯却指出圆弧并不是正确答案。”车小之不疾不徐地说道，“虽然惠更斯也没给出确定的解，但他也肯定最速曲线肯定是直线下方的曲线。”

    惠更斯啊……

    波动光学上着名的惠更斯原理，就是这位惠更斯提出来的。

    “最速曲线问题迟迟都没有得到解决。直到一个科学史上着名的家族出现。”

    “一个……家族？”我不禁愣了一下，跟苏浩天面面相觑。

    我对车小之的说法感到疑惑。

    她说的并不是‘一位科学家’，而是‘一个家族’？

    赵湘怡听着我们的对话，起了兴致，“你说的，是伯努利家族吧？”

    “是的，赵老师。”车小之点了点头。

    毕竟物理这方面可是赵湘怡的老本行，车小之都知道的知识，她没道理不知道。

    不过，听到车小之谈到了伯努利，米奇部长的目光微不可察地略微波动了一下。

    “这个家族相当了不起。”车小之介绍道，“历史上，这个家族中所出现的世界知名科学家、艺术家、建筑师等等，达到了上百位。”

    “！！！”

    上百位？！

    不只是我，除了赵湘怡和米奇之外，在场的所有人都被这个数字吓了一大跳。

    “其中有八位，是世界最顶级的科学家。这八个人在数学和物理方面做出了巨大的贡献。”车小之说着，竖起三根手指，“而这八人中，数三个人的贡献最为巨大。这三人分别是雅各布·伯努利，雅各布的弟弟约翰·伯努利，以及约翰的儿子丹尼尔·伯努利。”

    雅各布·伯努利？

    我略加思索，感觉这名字有点熟悉，好像数学老师提到过。

    “他们每个人的贡献都很多很多。不说多的，你们现在应该学过指对数了吧？应该有接触过自然常数e吧。这个自然常数e，就是雅各布·伯努利首先发现的，他也是概率论的创始人，此外他是最早使用“积分”这一术语的人，也是较早使用极坐标系的数学家之一，他给出了曲率半径公式，还研究了悬链线，确定了等时曲线的方程。伯努利双纽线是以他命名的，伯努利微分方程也是以他命名的。”

    奈何本人没文化，一句卧槽行天下。

    “雅各布的侄子丹尼尔，在流体力学和空气动力学中做出了巨大的贡献，他给出了里卡蒂方程的一个解法，还是最早试图用数学方式表述分子运动论的人，还解决了圣彼得堡悖论。伯努利原理就是以他命名的。”

    说到这里，车小之似乎意识到自己有些跑题了，便轻咳一声：“而最速曲线问题，是丹尼尔的父亲，约翰·伯努利解决的。约翰这个人很厉害，是莱布尼茨的学生。莱布尼茨你知道吧，和牛顿一样，独立发明了微积分。牛顿还和莱布尼茨争夺谁是第一个发明微积分的。”

    这我知道。

    世界上最早的微积分文献，就是莱布尼茨写的。

    而且后世包括现在我们所用的微积分符号，也都是莱布尼茨的符号，而非牛顿的。

    牛顿和莱布尼茨是在各自的国家独立发明出微积分的。牛顿自称是1671年完成了微积分的发明，不过他没有将结果公布。而莱布尼茨是1684年发表了微积分的论文。

    牛顿看到莱布尼茨的微积分所造成的学术界轰动，就拿出自己多年前的未发表的文章，声称“这东西我早就发明出来了，微积分的成果和归属权应该属于我。”

    而后事情就发展成了科学史上着名的公案，牛顿与莱布尼茨就微积分的成果归属和优先权的争夺。

    不过两人的微积分侧重点不同。牛顿侧重于从运动学来考虑，毕竟要贴合他自己的牛顿力学体系。而莱布尼茨更侧重于从几何学方面来考虑。

    “其实，按照我们常规思路，这种小球滚落的最速曲线问题按理说是一个动力学问题，属于力学范畴。”车小之回归了正题，“但约翰·伯努利厉害就厉害在，他居然将这件事和光学结合在了一起。光在空气中的速度比在水中的速度慢，如果上层是水，下层是空气，你画一下光的传播路径，会发现这个折线和最速曲线有些相似。约翰认为，最速曲线中小球下落和光在不同介质传播有一个共同点，是时间最短。因为根据几何光学的费马原理，光之所以不走直线，其实是为了保证最终的时间是最短的。如果有很多很多乃至无数层不同介质堆叠到一起，再让光去传播，所得到的曲线应该就是最速下落曲线。换句话来说，解决最速曲线问题所依靠的不是力学定律，而是折射定律，sinθ1/v1=sinθ2/v2=C。根据折射定律得出最速曲线问题的方程解，是x=[c（2θ-sin2θ）]/2，y=[c（1-cos2θ）]/2。怎么样，这个方程组耳熟吗？”

    我皱眉想了想，“圆滚线？”

    “没错。所以这个曲线就多了一个名字，叫速降线。”说着，车小之同时还用手机搜了一张圆滚线的图像给我们看了看，“多说几句。你们仔细看看圆滚线，不觉得这种线条有些眼熟吗？”

    “？”

    “这样，我把中间拆开，分到左右两侧。”她说着，居然还走到讲台前，用粉笔在黑板上画了起来，“再在中间连上横线，下面也连上。然后再在底下加上一面墙。”

    我认真地盯着黑板看了几看，“小屋子？”

    “……我画的明明是故宫建筑。”车小之满头黑线地说道，“不过能看出来我画的是古代的房屋建筑就好。其实古代的匠人很早以前就知道运用这种曲线了。他们把房屋的屋顶设计成这种形状，自然不只是为了美观，还是为了能让下雨时，雨水能以最快的速度滑下去。”

    说到这里，车小之禁不住叹了口气，“真是令人惋惜啊。我国古人们大多只注重实用性，而不会去深究其背后的原理。类似的情况还有很多很多，我们国家过去曾无数次站在世界的科学前沿，却又毫不犹豫地转身弃之而去。”

    没有一个对待科学的正确态度，这是我们国家古人们最大的失败。

    “……咦？”我突然惊咦一声，猛地扭头看了看米奇。

    天王寺注意到了我的奇怪反应，好奇地问道：“主人，你怎么了？”

    “没……没什么。”我眨了眨眼睛，看着米奇，“我就是突然想起一年多前，我和米奇部长黑了校园网播放保加利亚妖王那件事了。”

    “那件事啊。”苏浩天也回忆起来，“当时有警方介入，你们俩很快就被揪出来了，然后校方就联系了你们的家长。”

    因为我的母亲很早就去世了，父亲陈伯寅当时还在埃及打DIO……啊不对，他当时是在埃及探险。而陈九枝毕竟也是我很远很远的远亲，以往都没什么联系的。所以一年前的事件，是我哥哥陈云龙代替我的家长跟校方商谈的。

    而米奇的话，当时……

    “咦？”回忆到这里，苏浩天也想起了那件事情，一脸怪异地看向米奇，“米奇部长，我记得一年前来学校的是你母亲对吧？”

    “米奇的母亲？”赵湘怡也回想起来了，“啊，是那位漂亮的外国人吧？老师们私底下一直在讨论那个外国人呢。说起来，米奇的母亲好像……就是叫伯努利？”

    “嗯。”米奇点了点头，推了一下眼镜，“我的母亲确实是个瑞士人，名叫塞利娜·伯努利。不过你们可别想太多了，我母亲只是个普通人，祖父倒曾是位数学老师，祖母是位诗人。”

    众人不禁一阵惊呼，没想到米奇居然是混血儿，这我们可完全看不出来呀。

    “我的名字会是米奇，其实吧，也是因为我母亲比较喜欢看迪?尼的动画。”米奇部长微微笑道：“再加上我父亲姓米，于是便给我起了米奇这样一个名字。英文名的话，就是Mickey·Bernoulli。”

    原来如此。

    如果你父亲姓唐的话，恐怕你就要叫唐老鸭了吧。

    不过不开玩笑地说，伯努利家族真的是一个传奇。

    就好比爱因斯坦的后代也不一定全部都成为数学物理专家，就算有那么一两位一心扑在了科学事业上，也未必能做出震惊世界的成就。

    正因如此，就算有人和我说，伯努利家族有什么独特的天才基因——这种狗屁不通的话，说不定我还真的会信。从这个角度来说，如果米奇真的是伯努利家族的后裔，那他年纪轻轻却如此出色，我便不觉得稀奇了。