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我和农民数学家“付可一”关于“悬链线”问题的探讨!

 探险者mw 2016-04-19
  • 农民“付可一”挑战高等数学悬链线公式

  • 2002年,我在写《实腹式等截面悬链线拱圈放样坐标计算》的论文过程中,和陕西省岐山县青化镇童家村二组农民数学家“付可一”曾经有过一段关于“悬链线”问题的书信探讨经历,实被没有受过一天高等教育、在家务农的“付可一”同志的科学研究精神所感动,至今,我还保留着他给我的书信来稿。

  • 后来,我的这篇论文发表在《内蒙古.公路与运输》2002年第3期上。



  • 是的,即使我们现在打开报纸,浏览网页,我们仍然可以发现:付可一确实是一个地地道道的中国农民!但他致力于高等数学研究和力学研究40余年,在马厩、土房、田间地头写出了震惊世界学术界的重量级论文《商榷悬链线》、《悬链线新论》、《关于悬链线计算公式的讨论》、《发电机》、《由换电机到发电机的革新与转换》以及悬链线在军事等方面应用《流线体》……他曾是二十世纪末、二十一世纪初在中国各大媒体报道的传奇式人物。

  • 付可一自幼喜欢数学。1965年,付可一在帮人盖农房时,看到匠人把软麻绳两端固定悬在空中,呈自由弯曲状态,他立即把发现了这条曲线和数学上的抛物线做了比较。发现这两条线,是不重合的!于是他当即给数学家苏步青写信,苏步青回信告诉他,这叫悬链线,并给付可一写出了两个悬链线公式。付可一并没有浅尝辄止,就很快研究教材,希望学习这个新事物,便于将来有用!在研究《高等数学》时,付可一开始对这两个世界通用的悬链线公式进行质疑。尤其对这两个假设曲线为刚体很表疑问?于是他反复在农家院子拉线,来做试验,晚上俯案演算数据。1969年受生活中悬挂着的许多小彩灯弯曲电线启示,用割研法,推导出两个新的悬链线。经过又七年反复研究,他又认定《高等数学》里的推导悬链线的两个假设是错误的,由此错误的假设推导出的现行通用悬链线公式,只适用垂度远远小于跨度的拱桥设计。



  • 《悬链线》力学原理除用于山间柔索、两岸索桥和高空输电线路设计计算以外,悬链线的拱桥其压力线与拱轴线重合,受力最合理。说俗一点:悬链线的拱桥最坚固。

  • 悬链线的拱桥最坚固,这是悬链线的力学原理在拱桥设计方面的反向应用,根据力的可逆性,这个应用是合理的。它是近几十年来我国拱桥事业发展的一项科研成果。现在,我国20米以上的大跨径拱桥几乎都是悬链线形的。

  • 然而,现在编入大学教材和拱桥设计计算手册的是悬链线的两个近似计算公式。而且,这两个近似计算公式的近似程度很小很小。它依然困扰着拱桥设计的计算,特别是部分曲线长度的计算尤为困难。

  • 对于h.这一近似形式的计算公式首先是由h.四泰依阳曼教授提出来的,发表于奥德斯基工业学院杂志——《科学与技术》(1925年)。从此,世界对悬链线展开了公开讨论,至今已有近百年的历史。百年来,不知有多少数学专家和工程专家为悬链线争分夺秒,挥洒秋毫;也不知有多少篇学术论文为悬链线争鸣斗艳。然而,至今未见正果。现在高等教材上已有悬连线的微分方程、对数方程、倒数方程、参数方程……但它们都是同一家族的姐妹关系,均为近似方程。




  • 1967年,付可一在劳动中看到柔软的麻绳两端固定、中间自然下垂,悟出了“悬链线”。1969年发现了撬开悬链线科学大门的钥匙,从而,推导出了两个悬链线计算公式,写出了《悬链线》一文。

  • 1979年,付可一去宝鸡师范大学,经大学生赵昌乡党引荐,得到了教理论力学熊国力教授的赏识,并对付可一的两个悬链线计算公式持肯定认可意见。

  • 1981年经杨荣卿老师(西北大学政治系教授,跟付可一为乡党关系)引见与西北大学数学系秘书——柴乃序教授相识。柴教授虽对付可一的两个悬链线计算公式的准确性持肯定意见,但对付可一的《悬链线》一文的研究持否认意见。因为高等教材上已经有了悬链线计算公式,付可一的悬链线计算公式虽为正确,但不是世界上的第一个,认为研究意义不大。

  • 经柴教授这么一说,付可一决定想找一本高等教材看个究竟,一比高低。1986年,陕汽子校数学教研组雷虎成老师寄来了一本材料力学,经过反复学习和研究,付可一认为:高等教材上的的悬链线计算公式是错误的。于是,文章的题目由《悬链线》改为《商榷“悬链线”》,文章的题材由论文改为挑战性的驳论文。

  • 1990年投稿于《湛江科技》,回信说:《湛江科技》因经费不足而停刊,建议:请投《潜科学》杂志……

  • 回信人是中国管理科学院思维科学研究所海南分所所长——陈有恒教授。回信还说海南分所愿意接纳付可一为该所研究员,同年付可一就成为海南分所的正式研究员。

  • 《潜科学》杂志社首发了《商榷“悬链线”》一文(1990年第4期)。 199012月,陈有恒所长来信说1229日在北京理工大学远志楼召开思维科学成果展览会,邀请付可一参加。在会上付可一问北京理工大学的数学系教授、《潜科学》杂志的编辑、自己论文的审稿人——陈文灯教授对自己研究成果的观点,陈教授连说:“正确呢,正确呢……”为了进一步让付可一放心他还说:“我从高等领域论证你的两个悬链线的计算公式是绝对正确的……”

  • 在会上,钱学森的高级助手、国防科工委信息研究中心教授后担任科学研究所副所长、中国人民科技大学兼职教授、英国剑桥大学名誉教授——郭俊义教授的高度赞誉。

  • 2001年西安交大郑亚林教授对“悬链线”论文内容表示肯定;西工大付增祥教授也随后做了积极地肯定,并将积极致力于推广。

  • 《商榷“悬链线”》一文后又重发于西安《创新》杂志2004年第2期;2004年长安大学郭临义教授对付可一的《商榷“悬链线”》一文出书面肯定意见,并大力推崇。2006年付可一在网上将《商榷“悬链线”》一文发给石家庄铁道学院土木工程系张志国教授,当天张教授就发短信说:“此稿很好!发得好。我修改一下再推荐发表……”

  • 张教授把此稿的题目改为《关于悬链线计算公式的讨论》,把文章的论点从“错误”改为“近似”两字。此稿在《财富周刊》发表。

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