“虛數(shù)i”的發(fā)現(xiàn)在數(shù)學(xué)史上有著舉足輕重的作用剩拢。

“虛數(shù)i”到底是什么？為何如此神奇饶唤？到底有哪些重要作用徐伐？

這還得從看似平常卻作用巨大的“數(shù)軸”說起！

在初中的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中募狂，“數(shù)軸”是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要工具办素。

一定要將“數(shù)軸概念”深深地扎根于腦海才能敲開初等數(shù)學(xué)的大門而登堂入室角雷。

自然數(shù)、整數(shù)性穿、負數(shù)勺三、無理數(shù)等“一切數(shù)的問題”只有放在“數(shù)軸”中去討論，才不會顯得亳無頭緒季二。

在虛數(shù)還沒發(fā)現(xiàn)之前檩咱，單條數(shù)軸揭措，足以描述所有的實數(shù)胯舷。但到了17世紀時，數(shù)學(xué)家笛卡爾發(fā)現(xiàn)了虛數(shù)绊含，這時一條數(shù)軸己顯得不夠用了桑嘶，于是創(chuàng)立了著名的“笛卡爾直角坐標系”。

“直角坐標系”是我們進入初中就“必須要求”掌握的重要工具躬充。

“笛卡爾直角坐標系”可以描述為

兩條相互垂直于“原點”的兩條數(shù)軸逃顶。當我們討論“數(shù)的關(guān)系”時，“笛卡兒坐標系”就成了非常有用的工具充甚，一切數(shù)都能在“直角坐標系”中找到對應(yīng)的點以政。

“直角坐標系”第一次建立起了“數(shù)形結(jié)合”的思想，第一次使用數(shù)學(xué)公式描述幾何圖形中的“距離”和“角度”伴找，在代數(shù)與幾何之間架起了橋梁盈蛮，笛卡爾建立了一門劃時代的數(shù)學(xué)分支“解析幾何”。

解析幾何第一次引入了“變量”的概念技矮，牛頓和萊布尼茨以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建了“微積分”抖誉。

“微積分學(xué)”進一步發(fā)展為“實變函數(shù)論”。

笛卡爾發(fā)現(xiàn)虛數(shù)出現(xiàn)后衰倦，在“直角坐標系”上建立了“復(fù)平面”袒炉，用公式可表示為：z=a+bi。

在人們沒有發(fā)現(xiàn)復(fù)平面時樊零，人們常常感覺“數(shù)不夠用我磁。

而現(xiàn)在，數(shù)學(xué)家們現(xiàn)己經(jīng)嚴格證明驻襟，“一切數(shù)”都能在復(fù)平面中找到夺艰，“數(shù)的范圍”不會再超過復(fù)數(shù)的范圍。

由于虛數(shù)被發(fā)現(xiàn)塑悼，在十八世紀時劲适，一門新的數(shù)學(xué)分支“復(fù)變函數(shù)”發(fā)展了起來，用于研究“復(fù)平面”上的函數(shù)厢蒜。

復(fù)變函數(shù)以“復(fù)數(shù)為變量”霞势，用于分析函數(shù)的規(guī)律與變化烹植，其內(nèi)容豐富，實用性極強愕贡，被用于“流體力學(xué)”和“航空動力學(xué)”草雕，解決了飛機機翼的結(jié)構(gòu)問題。

著名的歐拉公式以“虛i和π的積”做為“自然底數(shù)e”的指數(shù)固以，將“復(fù)變函數(shù)”與“三角函數(shù)”聯(lián)系在了一起墩虹，這使得“復(fù)變函數(shù)”也籠罩上了一層神秘的色彩。

數(shù)學(xué)家稱贊“復(fù)變函數(shù)”是一種非常和諧的理論憨琳，研究它簡直是一種享受诫钓。

虛數(shù)的發(fā)現(xiàn)在自然學(xué)科中發(fā)揮出了重要的作用。20世紀初篙螟，“量子力學(xué)”誕生菌湃，具有傳奇色彩的薛定諤方程問世，令人著迷的是遍略，這個著名方程里也含有“虛數(shù)i”惧所，

為了定量地描述微觀粒子的狀態(tài)，量子力學(xué)中引入了“波函數(shù)”作為“薛定諤方程的解”绪杏，這個神奇的波函數(shù)用“復(fù)數(shù)”的形式能清晰地描述微觀粒子的狀態(tài)下愈，著名的“波動力學(xué)”誕生。

“量子力學(xué)”和“相對論”一起成為了現(xiàn)代物理的兩大支柱蕾久。

現(xiàn)代科技蓬勃發(fā)展的今天势似，虛數(shù)所發(fā)揮出來的作用越來越顯著。那些含有虛數(shù)的公式腔彰，仿佛是神的語言叫编，人們總是能不斷地從中領(lǐng)域出一些新的理論。

1966年蘇士侃在200年前的“歐拉公式”中發(fā)現(xiàn)了弦理論的存在霹抛，而靈感正是來源于公式中的“虛數(shù)i”

1990年搓逾，維頓提出了“11度空間”的“M理論”(矩陣理論)，統(tǒng)一了之前各種“極限狀態(tài)”下的弦理論結(jié)果杯拐。

弦理論的出現(xiàn)霞篡，科學(xué)家們認為這將是一個終極理論。

2007年4月端逼，美國的“費米國家加速器實驗室”在“一定程度”上證明了“弦理論”在“十維空間”的正確性朗兵。

但是在己有的條件下，用物理實驗徹底的證明“弦理論”的道路還非常遙遠顶滩。

在這種情況下余掖，只有依靠數(shù)學(xué)的“嚴密邏輯”來證明其正確性。而虛數(shù)將再次發(fā)揮出出它的優(yōu)勢礁鲁，為人們提供新的視角盐欺。

在現(xiàn)代化的今天赁豆，“超弦理論”已站在了“現(xiàn)代物理”研究的最前沿，最有希望找到被稱為物理學(xué)圣杯的“四種基本力的統(tǒng)一理論”冗美，以解釋“經(jīng)典物理學(xué)”魔种、“量子力學(xué)”等無法解釋的神秘現(xiàn)象。

如果沒有虛數(shù)的發(fā)現(xiàn)粉洼，就沒有量子力學(xué)节预，21世紀的一切自然學(xué)科都無法進行下去。

隨著新的理論不斷涌現(xiàn)属韧，虛數(shù)也會發(fā)揮出它越來越大的作用安拟，未來的世界一定會更加精彩。

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