
引言:数学是一门学科,也是科学,从人类存在开始到现在,就一直存在、一直在发展。人类对数学知识的不断理解、研究、归纳、拓展,最终利用数学知识及其运用,更深刻的理解自然、理解宇宙。如果将宇宙的终极奥义比作数轴,人类像是无限逼近于数轴的曲线潘驴邓小闲指的什么,随着时间的推移,相信会更加接近那个终点,直至达到。
古希腊数学家毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580年—前500年),是西方提出“勾股定理”的人。晚年,他创立了毕达哥拉斯学派,在这个学派里,有个最核心的信仰:万物皆数,数皆整数。也就是说,宇宙中一切事物,都可以用数来表示,而这个数就是整数。这是他们的世界观,人生观,也是他们的宗教信仰。
毕达哥拉斯有个学生希帕索斯,他在研究一个几何问题:在一个边长为1的正方形里,它的对角线有多长?用勾股定理计算,可以得出答案是√2(当时还没有根号的概念)。在他的信仰里,这个数一定能够用两个整数之比来描述。于是,他尝试去证明√2 可以写成两个整数之比。结果他证出来的,是反过来的:√2 不可能是分数。
展开剩余65%这个证明其实不难,思路是"反证法":
假设√2=p/q,其中p和q是整数,而且这个分数已经是最简分数(即p和q没有公因数)。
两边平方得:2= p²/q²,所以p²= 2q²。
很明显p²是偶数潘驴邓小闲指的什么,那p也必然是偶数(奇数的平方是奇数)。
再假设p=2k(k是整数),代入得:(2k)²=2q²,即4k²= 2q²,所以q²=2k²。
所以q²也是偶数,免费一级欧美片在线观免看那q也是偶数。
p和q都是偶数,那这个分数根本就不是最简分数,与最初始的假设矛盾!
所以假设不成立:√2不可能写成分数。
这意味着什么?
√2 是一个确实存在的数——你用尺子能画出它,它就是边长为1的正方形对角线的长度。但它不是整数,也不是分数,不是任何两个整数的比值。它是一种之前人类从未命名过的东西:无理数。
他的世界观崩塌了。尽管如此,希帕索斯还是接受了这个事实,还把这个发现带回了学派。学派的其他人没有接受这个事实,为了维护他们的世界观“万物皆数,数皆整数”,随后,希帕索斯被处死了。有说是被扔进大海的,有说是被逐出学派后下落不明的。真相已经无法考证。但这个故事流传下来,成了科学史上最早的"真理与权威的冲突"之一。
有意思的是,毕达哥拉斯学派的人没办法摧毁这个发现,因为证明是无懈可击的。他们能做的,只是封锁消息。据说这个发现被列为学派最高机密,严禁外泄。
但数学真理是封锁不住的。几十年后,无理数的存在已经是希腊数学界公开的秘密。希腊数学界开始正式讨论这个问题,承认存在"无法用整数比表示的数",并尝试建立新的理论框架来容纳它们。
危机之后,数学变强了。第一次数学危机的意义,不在于它“摧毁”了什么,而在于它迫使数学变得更诚实。数学开始追求严格性:每一个概念,都要有精确定义;每一步推导,都要有完整证明;直觉告诉你"显然"的事情,也要证。
这种态度,后来叫做“数学的严格化运动”,是现代数学的精神内核。
而无理数的概念,长时间没有被定义下来。直到19世纪,数学家戴德金和康托尔,才真正用严格的方式定义了实数,补上了这两千年的欠账。
本文归纳于数学趣闻潘驴邓小闲指的什么,意于分享一些有趣的数学故事及数学家的故事
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