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Fluxión

Introducción de Newton de las nociones de "fluidez" y "fluxión" en su libro de 1736

Una fluxión es la tasa instantánea de cambio , o gradiente , de una fluencia (una cantidad o función que varía con el tiempo ) en un punto dado. [1] Las fluxiones fueron introducidas por Isaac Newton para describir su forma de una derivada temporal (una derivada con respecto al tiempo). Newton introdujo el concepto en 1665 y los detalló en su tratado matemático , Método de las fluxiones . [2] Las fluxiones y las fluencias constituyeron el cálculo inicial de Newton . [3]

Historia

Las fluxiones fueron centrales en la controversia del cálculo Leibniz-Newton , cuando Newton envió una carta a Gottfried Wilhelm Leibniz explicándolas, pero ocultando sus palabras en código debido a su sospecha. Escribió: [4]

No puedo continuar ahora con las explicaciones de las fluxiones, he preferido ocultarlo así: 6accdæ13eff7i3l9n4o4qrr4s8t12vx.

La cadena sin sentido era en realidad un código hash (al indicar la frecuencia de cada letra) de la frase latina Data æqvatione qvotcvnqve flventes qvantitates involvedente, flvxiones invenire: et vice versa , que significa: "Dada una ecuación que consiste en cualquier número de cantidades que fluyen, para encontrar las fluxiones: y viceversa". [5]

Ejemplo

Si el fluido ⁠ ⁠ se define como (donde es el tiempo) la fluxión (derivada) en es:

Aquí ⁠ ⁠ es una cantidad de tiempo infinitamente pequeña . [6] Entonces, el término ⁠ ⁠ es un término infinitamente pequeño de segundo orden y según Newton, ahora podemos ignorar ⁠ ⁠ debido a su pequeñez infinita de segundo orden en comparación con la pequeñez infinita de primer orden de ⁠ ⁠ . [7] Entonces, la ecuación final toma la forma:

Justificó el uso de ⁠ ⁠ como una cantidad distinta de cero afirmando que las fluxiones eran una consecuencia del movimiento de un objeto.

Crítica

El obispo George Berkeley , un destacado filósofo de la época, denunció las fluxiones de Newton en su ensayo El analista , publicado en 1734. [8] Berkeley se negó a creer que fueran precisas debido al uso del infinitesimal ⁠ ⁠ . No creía que se pudiera ignorar y señaló que si era cero, la consecuencia sería la división por cero . Berkeley se refirió a ellos como "fantasmas de cantidades desaparecidas", una declaración que desconcertó a los matemáticos de la época y condujo al eventual desuso de los infinitesimales en el cálculo.

Hacia el final de su vida, Newton revisó su interpretación de ⁠ ⁠ como infinitamente pequeño , prefiriendo definirlo como que se acerca a cero , utilizando una definición similar al concepto de límite . [9] Creía que esto devolvía a las fluxiones a terreno seguro. Para entonces, la derivada de Leibniz (y su notación) habían reemplazado en gran medida a las fluxiones y fluentes de Newton, y sigue utilizándose en la actualidad.

Véase también

Referencias

  1. ^ Newton, Sir Isaac (1736). El método de fluxiones y series infinitas: con su aplicación a la geometría de líneas curvas. Henry Woodfall; y vendido por John Nourse . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
  2. ^ Weisstein, Eric W. "Fluxión". MathWorld .
  3. ^ Fluxión en la Encyclopædia Britannica
  4. ^ Turnbull, Isaac Newton. Ed. por HW (2008). La correspondencia de Isaac Newton (versión impresa digitalmente, reedición en papel). Cambridge [ua]: Univ. Press. ISBN 9780521737821.
  5. ^ Clegg, Brian (2003). Una breve historia del infinito: la búsqueda de pensar lo impensable . Londres: Constable. ISBN 9781841196503.
  6. ^ Buckmire, Ron. "Historia de las matemáticas" (PDF) . Consultado el 28 de enero de 2017 .
  7. ^ "Isaac Newton (1642-1727)". www.mhhe.com . Consultado el 6 de marzo de 2017 .
  8. Berkeley, George (1734). El analista: un discurso dirigido a un matemático infiel  . Londres. p. 25 – vía Wikisource .
  9. ^ Kitcher, Philip (marzo de 1973). "Fluxiones, límites y pequeñez infinita. Un estudio de la presentación del cálculo de Newton". Isis . 64 (1): 33–49. doi :10.1086/351042. S2CID  121774892.