Spørgsmål:
Hvordan plottede forskere komplicerede grafer i det 19. århundrede?
hat
2016-04-08 08:41:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg undrer mig over, hvordan Maxwell i det 19. århundrede tegnede sådanne figurer som den viste? Hvilke værktøjer eller procedurer havde han brug for?

enter image description here

Er det hele kompas- og linealtegning?

To svar:
Alexandre Eremenko
2016-04-08 09:22:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg ved ikke, hvordan dette billede blev lavet nøjagtigt, men der er mindst to metoder. Den første er at beregne dette potentiale (hvilket ikke er for svært), plotte tilstrækkeligt mange punkter og forbinde dem ved glatte kurver. Dette var stadig ret almindeligt i perioden før computeren, i 1970'erne, da der blev brugt et specielt tegneværktøj i form af en buet lineal med variabel krumning. (Jeg fandt lige ud af, at det kaldes en "fransk kurve" på engelsk :-) Du vedhæfter en passende del af denne "lineal" til flere punkter for at tegne en jævn kurve.

Sådan ser det ud:

https://en.wikipedia.org/wiki/French_curve

Det andet, der kunne bruges, er eksperimentelt. Billedet af ækvipotentiale kan opnås med metalstøv på en korrekt opladet plade. Derefter kan pladen fotograferes og kopieres omhyggeligt fra billedet. Eller endda tegnet uden at fotografere på et gennemsigtigt papir lagt over metalstøvet. Jeg har set en sådan metode brugt på mere komplicerede potentialer (som det ville være vanskeligt at beregne numerisk). Et eksempel på et sådant foto er her:

https://en.wikipedia.org/wiki/Field_line

Begge metoder blev stadig brugt i 1970'erne .

Bemærk. Det er undertiden svært at fortælle med øje, om et billede i en gammel bog virkelig repræsenterer de nøjagtige data eller bare er lavet af en kunstner, det vil sige, om figurerne og afstandene er sande. Jeg genberegnede nogle billeder fra gamle bøger ved hjælp af en computer, og nogle gange ser de meget anderledes ud, hvilket antyder, at de bare er håndtegninger, der viser væsentlige funktioner, men ikke reelle repræsentationer af et objekt. Det billede, du viser, ser ud til at være ægte, fordi det repræsenterer et ganske simpelt potentiale, som ikke er svært at beregne.

Andre mulige værktøjer: [Lesbisk regel] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lesbian_rule), [splines] (https://en.wikipedia.org/wiki/Flat_spline), [strømaftager] (https: / /da.wikipedia.org/wiki/Pantograph)
Strømaftager hjælper ikke meget her, men tak for den lesbiske regel. Engelske navne på disse ting er virkelig sjove :-)
For mig synes den franske kurve at være den mest sandsynlige og en spline mindst sandsynlige værktøjer. (Jeg er slet ikke sikker på brugen af ​​splines til udskrivning.) En strømaftager kan bruges til at skalere en tegning til den størrelse, printeren har brug for.
Gerald Edgar
2016-04-08 20:16:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tilføjer til Alexandres svar. Min far, uddannet i 1930'erne, brugte et sæt "franske kurver" som dette

French curves

For det andet ... måske blev billedet i posten ikke tegnet af Maxwell selv, men af ​​en professionel teknisk kunstner.

Faktisk - så vanskeligt som det ser ud for de yngre folk, havde 1980'erne mest laboratorier (IBM, Bell Labs) og universiteter professionelle tekniske kunstnere i personale til at lave alle figurer og illustrationer til artikler og bøger. Jeg var studerende i slutningen af ​​den æra, og jeg kan vidne om, at de var rigtig, rigtig gode. Men computergrafik blev 'god nok', og finansieringen til kunstnerne forsvandt. Trist virkelig - jeg ser mange dårligt gennemtænkte plot i disse dage.
Jeg brugte "franske kurver" med nøjagtig samme form i 1970'erne, sandsynligvis var de standard. For illustrationer i mine egne papirer fra den periode spurgte jeg hjælp fra en professionel ordfører. Dette var et meget almindeligt erhverv, og alle forsknings- og ingeniørfaciliteter havde masser af dem.
Da jeg søgte efter det billede, fandt jeg ud af, at franske kurver stadig er til salg.
Med de franske kurvebilleder, der er synlige i dette svar, føler jeg, at enhver, der læser dette, og som ikke tidligere havde kendt om franske kurver, nu vil forstå den sjove historie, Feynman fortalte om dem (som jeg fortæller til mine første-semestre-studerende): spørgsmålet på http://math.stackexchange.com/questions/884317/what-is-a-french-curve-as-mentioned-by-feynman


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...