为什么数学也会发生危机
一般来讲,危机是一种激化的、非解决不可的矛盾。从哲学 上来看,矛盾是无处不在的,不可避免的,即便以确定无疑著称 的数学也不例外。数学中有大大小小许多矛盾,比如正与负、加 与减、实数与虚数、有理数与无理数、微分与积分等等。在整个 数学发展过程中还有许多深刻的矛盾,例如有穷与无穷,连续与 离散,存在与构造,逻辑与直观,具体对象与抽象对象,概念与 计算等等。在数学史上,贯穿着矛盾的斗争与解决。当矛盾激化 到涉及整个数学基础时,就产生数学危机。危机的解决,往往给 数学带来新的内容,新的进展,甚至引起革命性的变革。
至今,数学史上已经有过三次数学危机。
从某种意义上来讲,现代意义下的数学,也就是作为演绎系 统的纯粹数学,来源于古希腊毕达哥拉斯学派。这个学派兴旺的 时期为公元前,++年左右。他们认为“万物皆数”,数学的知识 是可靠的、准确的,而且可以应用于现实的世界。数学的知识是 由于纯粹的思维而获得,并不需要观察、直觉及日常经验。毕达 哥拉斯的数指的是整数,他们在数学上的一项重大发现是证明了 勾股定理。他们知道满足直角三角形三边长的一般公式,但由此 也发现了一些直角三角形的三边比不能用整数来表达。这样一 来,就否定了毕达哥拉斯派的信条:宇宙间的一切现象都能归结 为整数或整数之比。这个问题的证明很简单,在欧几里德的《几 何原本》第十篇中就有证明。例如两边长为1的直角三角形,第 三边弦的长度设为2,约去 、3的公因数,则 、3之中至少
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3 有一个是奇数。按照毕达哥拉斯定理151624,有 4 更多:https://www.bmcx.com/
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3 是偶数,从而2必是偶数,因此3是奇数。设2647,则7746 434,36474,从而3是偶数。这样就导致矛盾。所以不能以整
4 数之比来表示,也就是勾长或股长与弦长是不可通约的。不可通 约性的发现引起了第一次数学危机。同时,也发现了无理数, (例如,上面2464,没有这样的有理数2,它平方后等于4,只
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至今,数学史上已经有过三次数学危机。
从某种意义上来讲,现代意义下的数学,也就是作为演绎系 统的纯粹数学,来源于古希腊毕达哥拉斯学派。这个学派兴旺的 时期为公元前,++年左右。他们认为“万物皆数”,数学的知识 是可靠的、准确的,而且可以应用于现实的世界。数学的知识是 由于纯粹的思维而获得,并不需要观察、直觉及日常经验。毕达 哥拉斯的数指的是整数,他们在数学上的一项重大发现是证明了 勾股定理。他们知道满足直角三角形三边长的一般公式,但由此 也发现了一些直角三角形的三边比不能用整数来表达。这样一 来,就否定了毕达哥拉斯派的信条:宇宙间的一切现象都能归结 为整数或整数之比。这个问题的证明很简单,在欧几里德的《几 何原本》第十篇中就有证明。例如两边长为1的直角三角形,第 三边弦的长度设为2,约去 、3的公因数,则 、3之中至少
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