Grana matematike koja se zove račun potječe od opisivanja osnovnih fizikalnih svojstava našeg svemira, poput gibanja planeta i molekula. Računanje pristupa stazama objekata u pokretu kao krivuljama ili funkcijama, a zatim određuje vrijednost tih funkcija kako bi izračunao njihovu brzinu promjene, površinu ili volumen. U 18. stoljeću Sir Isaac Newton i Gottfried Leibniz su istovremeno, ali odvojeno, opisali račun kako bi pomogli u rješavanju problema u fizici. Dvije podjele računa, diferencijalna i integralna, mogu riješiti probleme poput brzine kretanja objekta u određenom trenutku ili površine složenog objekta poput sjenila.
Sav račun se oslanja na temeljno načelo da uvijek možete koristiti aproksimacije povećanja točnosti kako biste pronašli točan odgovor. Na primjer, krivulju možete aproksimirati nizom ravnih linija: što su crte kraće, to su bliže krivulji. Također možete aproksimirati sferno tijelo nizom kocki, koje postaju sve manje i manje sa svakom iteracijom, koje stane unutar sfere. Koristeći račun, možete odrediti da aproksimacije teže točnom krajnjem rezultatu, zvanom granica, sve dok točno ne opišete i reproducirate krivulju, površinu ili tijelo.
Diferencijalni račun opisuje metode pomoću kojih, danoj funkciji, možete pronaći njezinu pridruženu funkciju stope promjene, nazvanu “derivacija”. Funkcija mora opisivati sustav koji se stalno mijenja, kao što je varijacija temperature tijekom dana ili brzina planeta oko zvijezde tijekom jedne rotacije. Derivat tih funkcija bi vam dao brzinu promjene temperature i ubrzanje planeta, respektivno.
Integralni račun je suprotan diferencijalnom računu. S obzirom na brzinu promjene u sustavu, možete pronaći zadane vrijednosti koje opisuju ulaz sustava. Drugim riječima, s obzirom na derivaciju, kao što je ubrzanje, možete koristiti integraciju da pronađete izvornu funkciju, poput brzine. Također, integraciju koristite za izračunavanje vrijednosti kao što su površina ispod krivulje, površina ili volumen krute tvari. Opet, to je moguće budući da počinjete aproksimiranjem područja nizom pravokutnika i činite svoje nagađanje sve točnijim proučavanjem granice. Granica, ili broj prema kojem teže aproksimacije, dat će vam preciznu površinu.