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古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)古希腊社会我们知道最多的就是,当时叫城邦奴隶制。以雅典和斯巴达最为有名。斯巴达是以战争为基础的奴隶制,对数学发展没有什么贡献,不过它给柏拉图的理想国提供了一个样板,也是乌托邦的第一个尝试,罗素甚至说,如果纳粹统治了世界,那么欧洲肯定会变成跟斯巴达一样的国家。数学成了古希腊绝大多数智者花很多精力去研究的领域,这是为什么?由于绝大多数古希腊人的研究都失传了(这个主要因为当时的记载媒体太容易毁坏了,而接下来的社会大变动,毁掉了绝大部分历史记录),流传下来只有几个顶级专家的工作,所以我们也很难判断数学在整个古希腊社会流行的范围,不过从结论来看,古希腊在数学方面取得那么多的突破,肯定是很多人努力的结果。从历史来看,科学上的进步太难了,难到你都会认为几乎所有的突破都是偶然的。而经过古希腊这个历史阶段,数学大厦几乎建好了,这肯定是无数人夜以继日勤奋工作的结果。古希腊时代很多聪明的人,不去研究帝王术,也不

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)(1)

人类科学地研究自然界等是人类文明的真正开始,面对看似异常复杂奇妙又似乎没有规律的世界,人类第一想法自然是一切归于神创造,一切都是神在控制。即使是刮风下雨这样最常见的自然界现象,人类要理解预测都经历了非常艰难地探索。科学进步非常不容易,人类真正的科学文明史不过几千年,要知道就算是最保守的估计,人类出现在地球上也有700万年了。也就是说人类在地球上打拼了700万年,最终在公元前五百年左右,即距今2600多年,才由古希腊的智者拉开科学意义上的研究自然界,乃至人类社会的序幕。

大家好,今天伟岗继续给大家聊聊数学起源问题,古希腊是公认的数学发源地,所以我们必须从古希腊聊起。

科学起源发展最有意思的一点就是数学在科学发展中的作用。

在我们普通人心目中,数学不过是做题,各种变态的套路几乎使所有的人都觉得数学学起来不容易。也就是说数学被当作智商训练的一部分,跟科学发展完全没有关系。对数学意义的探讨,就是大数学家也说不出个所以然来,更不用说普通人。但是,你如果去读科学发展史,很多科学上的大突破离不开数学,这就是数学最奇妙的地方,你不用它时,就一定认为只要会加减乘除就完全够了,可是无论是物理还是化学甚至医学,大的突破都有数学理论作为基础。爱因斯坦不用说,没有洛伦兹变换根本就没有相对论。没有微积分,牛顿的三大运动定律都有点黯然失色。数学总是在不经意的出现在你想象不到的地方。对于一个现代大学生来说,你的数学不好,甚至你很多科目都无法理解学习,数学的无处不在是数学的魅力之一。

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)(2)

在古希腊之前,有很多古老的文明,比如美索不达米亚,古巴比伦,古埃及等,这些都比古希腊文明要早几百年。这些古文明社会从某种意义讲还是处于愚昧期,特别在数学方面.虽然那些古文明也需要计算,也需要某种程度的几何,甚至还发明出了数的记号,但是这些数学知识都是凌乱的,没有任何系统性,更重要的是,这些古文明(指美索不达米亚等)的数学没有把数抽象出来,也就是说,在这些文明里,当提到一个量时,比如2,3,10等,这些量都要跟一个实物联系出来。生活在那些古文明的人,没有抽象出来数的概念,他们想到2,必然是2头羊,2个人等,如果问那些时代的人2加2等于多少,那时候的人会一头雾水,他们只能理解2头羊加2头羊等于4头羊,这对于现代的我们来说觉得不可思议。人类的进步本身就如此,你回头到远古时代,你的惊喜会非常多。

人类进入了古希腊时代,一切都产生了巨变。理性的力量突然爆发,社会上出名的人不再是王公贵族,也不是皇帝或者耍弄权术的官宦人才,更不是英勇善战的将军,而是思考人生,思考社会,思考自然界的各个流派,这一点,对于每个读历史的人都感到非常不习惯。

也就是说,除了亚历山大这样的影响力太大的君王,你甚至很难在历史文献中找到古希腊的领导人是谁,或者谁推出了什么政纲影响了古希腊当时的时局,还有谁耍阴谋诡计成就一番事业,这些你从古希腊史中很难读到。你读到最多的就是毕达哥拉斯流派的演变,苏格拉底传奇的一生,柏拉图流派深邃的思想,亚里斯多德对人生对自然界的解释和思考等等,当然数学穿插其中,也是一道亮丽的风景线。

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)(3)

数学成了古希腊绝大多数智者花很多精力去研究的领域,这是为什么?由于绝大多数古希腊人的研究都失传了(这个主要因为当时的记载媒体太容易毁坏了,而接下来的社会大变动,毁掉了绝大部分历史记录),流传下来只有几个顶级专家的工作,所以我们也很难判断数学在整个古希腊社会流行的范围,不过从结论来看,古希腊在数学方面取得那么多的突破,肯定是很多人努力的结果。从历史来看,科学上的进步太难了,难到你都会认为几乎所有的突破都是偶然的。而经过古希腊这个历史阶段,数学大厦几乎建好了,这肯定是无数人夜以继日勤奋工作的结果。古希腊时代很多聪明的人,不去研究帝王术,也不去研究战争计谋学,更不去研究如何多生产粮食,反而埋头去做数学题,这叫我们后人很难理解,也使我们好奇,古希腊到底是怎样的一个社会?

古希腊社会我们知道最多的就是,当时叫城邦奴隶制。以雅典和斯巴达最为有名。斯巴达是以战争为基础的奴隶制,对数学发展没有什么贡献,不过它给柏拉图的理想国提供了一个样板,也是乌托邦的第一个尝试,罗素甚至说,如果纳粹统治了世界,那么欧洲肯定会变成跟斯巴达一样的国家。

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)(4)

柏拉图在他辉煌时代,曾在雅典办学院,培养弟子无数。雅典那么多人为什么会付钱跟柏拉图学习,这个问题也很难回答。也许当时的人认为掌握知识是一种时髦,或者觉得学点哲学对自己的生活有很大意义。由于柏拉图也很重视数学,所有他的弟子肯定也会花很多功夫研究数学。

古希腊人可能有这样的思维,谋生的工作,比如种田,打铁,开杂货店等都是低等劳动,由奴隶去完成就行了。而如何治国,如何打仗以及如何发财都必须懂点哲学和数学才能真正领会。古希腊人面对自然界,似乎产生了特别的好奇,除了归于神控制,人能在哪种程度理解自然界也是值得思考的问题。从愚昧到文明,中间还隔着一个迷信,古希腊人非常努力地在破除障碍,这是古希腊人跟其他地方人最大的不同。

单从数学来讲,我们要先放下古希腊的话题,谈谈数学究竟有什么内容。

从我们现代人的观点,数学可以分为三大分支,也就是几何,代数和数论(或者叫算术)。也可以说分为几何,分析和运算三大部分。数学发展到了今天,几何跟古希腊时代的几何已经完全不同,代数和数论就更不用说。如果一个古希腊的数学家穿越到了现代,他发现绝大多数现代数学已经没有一个表达式,没有一个严格的几何图形,甚至连一个数字都没有,一段数学内容已经高度抽象化。当然你仔细分析,还是可以从古希腊的数学内容开始,一步一步解开现代数学之谜。

其实现代数学把很多数学内容打包起来,用一个一个的大包连接在一起,得到新的数学理论和结论。而你要想理解现代数学理论,则必须把这些大包一一分解,分解到你能理解的程度,再把整个链条组合在一起,一个完整的逻辑链就形成。而分解的最小单元就是古希腊学者总结归纳的数学。

古希腊数学发展的三个阶段(古希腊是怎么开始数学研究的)(5)

数学的最小单元,首先是数,这个其实在古希腊时代,人们还不能完全理解。不过古希腊人还是发现了有理数,无理数,甚至负数的开方也遇到了。不过面对无限不循环的无理数,古希腊学者表现了极大的困惑,首先是不想承认存在。但发现确实存在的时候,又无法深入地研究无理数的性质。从某种意义上讲,面对无穷和无限这两个似乎无法用数描述的性质,古希腊数学家可以说是束手无策。他们遇到了极限的问题(比如芝诺悖论),也遇到了两条直线当无限延长时,是不是肯定会相交,不管这两条直线平行还是不平行。或者反过来,过直线外一点,在无限延长的条件下,是不是存在无数条平行线?用现代数学的观念来讲,就是我们研究的空间要是弯曲了怎么办?

在几何方面,欧几里得的《几何原本》是古希腊人最骄傲的数学成就。它从最底层的公理公设出发,经过严密的逻辑推理,得出了几乎完美的整个几何图形的性质。这肯定不是欧几里得一个人的功劳,一定是很多古希腊人,也许还有古希腊之前的埃及人,美索不达米亚人,古巴比伦人广泛深入工作的结果,欧几里得应该只是把当时的成果汇总罢了。不过有了这部《几何原本》,数学大厦的基本结构就形成了,至少给后续研究数学的数学家指明了前进的方向。

今天的内容就写到这里吧,有些凌乱,也请大家包涵!

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