Трактат — это формальное и систематическое письменное рассуждение по какой-либо теме, посвященное исследованию или раскрытию принципов предмета и его выводов. [1] Монография — это трактат по специализированной теме. [2]
Слово «трактат» берет свое начало в начале XIV века, происходит от англо-французского термина tretiz , который, в свою очередь, происходит от старофранцузского traceis , означающего «трактат» или «отчет». Этот старофранцузский термин происходит от глагола traceier , означающего «иметь дело» или «излагать в речи или письме». [3]
Этимологическую родословную можно проследить еще дальше, к латинскому слову tractatus , которое является формой глагола tractare , означающего «обращаться», «управлять» или «иметь дело». [4] [5] Латинские корни предполагают коннотацию вовлечения или глубокого обсуждения предмета, что соответствует современному пониманию трактата как формального и систематического письменного дискурса на определенную тему. [6]
Представленные здесь работы были признаны учеными оказавшими влияние на развитие человеческой цивилизации.
«Начала» Евклида выходили в большем количестве изданий, чем любые другие книги, кроме Библии , и являются одним из самых важных математических трактатов. Они были переведены на множество языков и постоянно переиздаются с начала книгопечатания. До изобретения печатного станка их вручную копировали и широко распространяли. Когда ученые признали их превосходство, они изъяли из обращения в пользу них более слабые работы. Многие последующие авторы, такие как Теон Александрийский , сделали свои собственные издания с изменениями, комментариями и новыми теоремами или леммами. Многие математики находились под влиянием и вдохновением шедевра Евклида. Например, Архимед Сиракузский и Аполлоний Пергский , величайшие математики своего времени, получили свое обучение у учеников Евклида и его «Начал» и смогли решить множество открытых проблем во времена Евклида. Это яркий пример того, как написать текст на чистой математике, содержащий простые и логичные аксиомы, точные определения, четко сформулированные теоремы и логические дедуктивные доказательства. «Начала » состоят из тринадцати книг, посвященных геометрии (включая геометрию трехмерных объектов, таких как многогранники), теории чисел и теории пропорций. По сути, это была компиляция всей математики, известной грекам вплоть до времен Евклида. [10]
Опираясь на работы своих предшественников, особенно на экспериментальные исследования Майкла Фарадея , аналогию с тепловым потоком Уильяма Томсона (позже лорда Кельвина) и математический анализ Джорджа Грина , Джеймс Клерк Максвелл синтезировал все, что было известно об электричестве и магнетизме, в единую математическую структуру — уравнения Максвелла . Первоначально всего было 20 уравнений. В своем «Трактате об электричестве и магнетизме » (1873) Максвелл сократил их до восьми. [11] Максвелл использовал свои уравнения для предсказания существования электромагнитных волн, которые распространяются со скоростью света. Другими словами, свет — это всего лишь один вид электромагнитных волн. Теория Максвелла предсказывала, что должны быть и другие типы, с другими частотами. После нескольких гениальных экспериментов предсказание Максвелла было подтверждено Генрихом Герцем . В процессе Герц сгенерировал и обнаружил то, что сейчас называется радиоволнами, и построил грубые радиоантенны и предшественников спутниковых тарелок. [12] Хендрик Лоренц вывел, используя подходящие граничные условия, уравнения Френеля для отражения и пропускания света в различных средах из уравнений Максвелла. Он также показал, что теория Максвелла преуспела в освещении явления дисперсии света, где другие модели потерпели неудачу. Джон Уильям Стратт (лорд Рэлей) и Джозайя Уиллард Гиббс затем доказали, что оптические уравнения, выведенные из теории Максвелла, являются единственным самосогласованным описанием отражения, преломления и дисперсии света, согласующимся с экспериментальными результатами. Таким образом, оптика нашла новую основу в электромагнетизме . [11]
Экспериментальная работа Герца в области электромагнетизма стимулировала интерес к возможности беспроводной связи, которая не требовала длинных и дорогих кабелей и была быстрее, чем даже телеграф. Гульельмо Маркони адаптировал оборудование Герца для этой цели в 1890-х годах. Он осуществил первую международную беспроводную передачу между Англией и Францией в 1900 году, а к следующему году ему удалось отправить сообщения азбукой Морзе через Атлантику. Увидев ее ценность, судоходная отрасль сразу же приняла эту технологию. Радиовещание стало чрезвычайно популярным в двадцатом веке и остается широко распространенным в начале двадцать первого. [12] Но именно Оливер Хевисайд , ярый сторонник электромагнитной теории Максвелла, заслуживает наибольшей заслуги в формировании того, как люди понимали и применяли работу Максвелла на протяжении последующих десятилетий; он был ответственен за значительный прогресс в электрической телеграфии, телефонии и изучении распространения электромагнитных волн. Независимо от Гиббса, Хевисайд собрал набор математических инструментов, известных как векторное исчисление , чтобы заменить кватернионы , которые были в моде в то время, но которые Хевисайд отверг как «антифизические и неестественные». [13]