第一次数学危机
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(1)公元前500年,古希腊毕达哥拉斯学派的弟子希勃索斯发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线与其一边的长度是不可公度的(若正方形边长是1,则对角线的长不是一个有理数)这一不可公度性与毕氏学派“万物皆为数”(指有理数)的哲理大相径庭。这一发现使该学派领导人惶恐、恼怒,认为这将动摇他们在学术界的统治地位。希勃索斯因此被囚禁,受到百般折磨,最后竞遭到沉舟身亡的惩处。
不可通约的本质是什么?长期以来众说纷坛,得不到正确的解释,两个不可通约的比值也一直被认为是不可理喻的数。15世纪意大利著名画家达。芬奇称之为“无理的数”,17世纪德国天文学家开普勒称之为“不可名状”的数。然而,真理毕竟是淹没不了的,毕氏学派抹杀真理才是“无理”。人们为了纪念希勃索斯这位为真理而献身的可敬学者,就把不可通约的量取名为“无理数”同时它导致了第一次数学危机。
我觉得毕达哥拉斯是一个很矛盾的人,他有很多成就,是影响西方乃至世界的人物,是第一个注重“数”的人,发现了毕达哥拉斯定理,证明了正多面体的个数。建设了许多较有影响的社团。同时他允许女人进入课堂讨论,也可以帮助穷人学习,会设定一些奇奇怪怪的要求,娶了自己热心听众中的一个女子为妻……他相信依靠数学可使灵魂升华,与上帝融为一体,万物都包含数,甚至万物都是数,上帝通过数来统治宇宙。我以为他会是一个能够包容的人,海纳百川。但是,他好像不太喜欢被人质疑,尽管他发现了黄金分割、勾股定理等,依然不能抹杀他犯的大错。希勃索斯的死亡不能掩埋学问。
(2)约在公元前370年,柏拉图的学生攸多克萨斯(约公元前408—前355)解决了关于无理数的问题。他纯粹用公理化方法创立了新的比例理论,微妙地处
致。21世纪后的中国中学几何课本中对相似三角形的处理,仍然反映出由不可通约量而带来的某些困难和微炒之处。
最终数学危机得以解决,人们明白了几何学的某些真理与算术无关,几何量不能完全由整数及其比来表示。然而数却可以由几何量表示出来。毕达哥拉斯学派的数学观点受到极大的冲击。于是,几何学开始在希腊数学中占有特殊地位。同时也反映出,直觉和经验不一定靠得住,而推理证明才是可靠的。从此希腊人开始从“自明的”公理出发,经过演绎推理,并由此建立几何学体系。这是数学思想上的一次革命,是第一次数学危机的自然产物。不过,由于人们过分注重几何学,忽略了算数和代数,这也使算数和代数的发展受到了限制,属于畸形的学习。但是总体来说,数学危机的爆发与解决将数学的学习带到了新的阶层,欧几里得的《几何原本》也为后人提供了宝贵的学术财富。