阳光网—阳光报(记者 张伟 赵小康 实习记者 董宁宁 文/图)73岁,在大多数人眼中,已经到了逸享天伦之乐的年龄。可是在宝鸡市岐山县一位老人却还在执着地坚持着他的“数学梦”,他就是农民“数学家”付可一。他的“付氏悬链线计算公式”在一定程度上否定了原有的计算公式,打破了以往悬链线在工程应用上的瓶颈,将悬链线的应用范围推向更加广阔的领域,开创了悬链线研究和应用的新篇章。
数学思考观察中发现“新大陆”
付可一,1944年出生在宝鸡市岐山县青化镇童家村一个富农家庭。从小喜爱数学的他,数学成绩在全年级都是数一数二的好,善于观察、善于思考的他,在知识的海洋中遨游着。1965年,付可一高中毕业,因为家庭原因,他无缘上大学,就回到了家乡。热爱知识的他,还是会在繁重的劳动之余,不忘找来大学的数理化课本学习。
1967年,在帮别人盖房时,付可一看见木工匠通过固定麻绳两端,中间自然松弛下垂来决定建筑物顶端的造型,“悬链线”的灵感从他的脑中一闪而过,擦出了灵感的火花。八年后,当他在蔡家坡做工时,看到厂区大门上悬挂的彩灯,一系列问题涌上心头:彩灯呈现怎样的曲线、承受着怎样的力量、是否就是抛物线、垂度与水平力能不能表示出来……多年之后,付可一回忆说:正是西北机器厂门口的彩灯,开启了他悬链线科学研究的大门。从那以后,他就痴迷于悬链线研究,并对悬链线多方论证实验,经过无数个酷暑寒冬,终于推导出了悬链线两个计算公式。
在交谈中记者得知,“悬链线计算公式”的身影在我们的生活中无处不在:山间柔索、两岸索桥、高空输电线路的设计计算;拱桥压力线与拱轴线的受力;子弹或炮弹弹头在空气流动中速度最快、射程最远的外形设计;深水海洋工程——钢制悬链线线性立管的设计;工程船舶锚链设计……
悬链线新方式将悬链线推向更加广阔的领域
悬链线课题最早由达·芬奇提出,在《抱银貂的女人》一画中,女人脖子上悬挂的黑色珍珠项链在其重力作用下自然下垂而展现出一条项链曲线。这条曲线叫什么?这是他留下的世界性研究课题。此后,伽利略、吉拉尔认为是抛物线,1690年雅各布·伯努利在论文中首次提出该曲线为悬链性质(即方程)的问题。后来的数学家发展了悬链线问题,提出了数学上的双曲函数概念。
1925年,前苏联四泰依阳曼教授经过研究首先在论文中给出了悬链线曲线应用的计算公式。此后世界上出现的关于悬链线的微分方程、对数方程、导数方程、参数方程被各国大学教授奉为经典,风靡六十多年。而付可一于1990年发表在《潜科学》杂志上的论文《商榷“悬链线”》却让这一系列理论与公式变得漏洞百出。
在全国思维科学成果展览会上,付可一的理论成果受到北京理工大学教授陈文灯、钱学森高级助手郭俊义等与会专家的一致好评。1996年,付可一的论文《流线体》发表在国家级权威杂志《现代物理知识》上,文中阐述了鲜为人知的“流线体”,提出了自己独到的流线体概念和理论见解。
这一系列的理论研究被专家和教授以付可一的名字命名为“付式悬链线计算公式”。这一公式的出现,在一定程度上否定了原有的计算公式,打破了以往悬链线在工程应用上的瓶颈,将其应用范围推向更加广阔的领域。
古稀老人盼认可 相关部门着手申报科学进步奖
研究“悬链线”所取得的一系列科研成果的背后,付出的努力和艰辛是常人所无法想象。付可一白天要劳动,晚上在油灯前夜以继日进行演算。当时农村条件差,他就经常爬在炕上来研究,家里的大小事都顾不上去管。妻子生气责怪,称他为“炕先生”。“研究了一辈子了,平时连家都没精力去管,他太爱这一行了”提起老伴的研究,爱人白芳莲讲到。
在付可一提供的文献资料中记者发现,岐山县科学技术局认可付可一的研究项目,准备为其申报宝鸡市科学技术奖一等奖。申报材料中显示:悬链线计算公式中提出用割研法来解悬连线,是一种有创新性的思维方法,比较接近实际应用情况,悬链线计算公式的推导,历来所用微积分法,属于高等数学范畴。而付可一的公式另辟蹊径,以“串悬折线”割线逼近,用初等数学理论与方法,求得了悬链线的无穷级数表达式,并列出计算用表和数据,供实际使用查职,在全国尚属首创。审核意见中更是提到:研究悬链线计算公式,为世界首创,经过专家评审具有领先水平。