正文 第二十四章 希腊早期的数学与天文学

我在本章讨论的是数,并不是由数本身的缘故,是因它与希腊哲有关系——有着一(尤其是在柏拉图的思)非常密切的关系。希腊人的卓越表现在数文方面的,比在任何别的东西面更明显。希腊人在艺术、文哲方面的就,其是是坏依据人的口味评判;但是他在几何的就却是无疑问的。他从埃及了一些东西,从巴比伦那的则很少;且他从些源所获的东西,在数方面主是粗糙的经验,在文方面则是其非常悠久的观察记录。数的证明方法,则几乎是完全源希腊。

有许非常有趣的故——或许并有历史真实——表明,是哪些实际问题刺激了数的研究。最早的最简单的故是关泰勒斯的,传说他在埃及的候国王曾他求一金字塔的高度。他等太阳照他己影子的长度与他的身高相等的候,就测量金字塔的影子;影子就等金字塔的高度。据说透视定律最初是几何阿加塔库斯了给伊斯奇鲁斯的戏剧画布景加研究的。传说是被泰勒斯所研究的求一船在海的距离的问题,在很早的阶段就已经很正确解决了。希腊几何所关的问题一,即一立方体增加一倍的问题,据说是源某处神殿的祭司;神谕告诉他说,神的一座雕象比他原有的那座一倍。最初他是原象的尺寸增加一倍,但是他才认识结果就比原象八倍,比神所求的更费钱。是他就派遣一使者见柏拉图,请教他的园有有人解决问题。几何接受了问题,钻研了许世纪,并且附带产生了许惊叹的果。问题就是求2的立方根的问题。

2的平方根是一有待现的无理数,一无理数是早期的毕达哥拉斯派就已经知了的,并且现巧妙的方法求它的近似值。最的方法:假设有两列数字,我称a列b列;每一列从1始,每一步的a是由已经的最的ab相加;一b则是由两倍的前一a再加前一b构。所的最初6数目就是(1,1),(2,3),(5,7),(12,17),(29,41),(70,99)。在每一数目,2a2-b2是1或者是-1。是b/a就差不是2的平方根,且每一步越与接近。例,读者将满意见,99B70的平方是非常接近与2相等的。

普洛克鲁斯描述毕达哥拉斯——此人永远是颇蒙胧的人物——乃是一几何一艺的人。许权威者,包括汤姆斯.希斯爵士在内,相信华达哥拉斯或许曾见那他的名字命名的定理;那定理是说在一直角三角形中,弦的平方等两夹边的平方。无论何,定理是在很早的期就被毕达哥拉斯派所知了的。他知三角形的内角等两直角。

除了2的平方根外,其他的无理数在特殊的例子曾被与苏格拉底同代的狄奥罗斯研究,并且曾更普遍的方式被与柏拉图致同稍早的泰阿泰德研究。德谟克特写一片关无理数的论文,但是文章的内容我已不知了。柏拉图题目是深感兴趣的;他在“;泰阿泰德”命名的那篇话提了狄奥罗斯泰阿泰德的品。在《法律篇》中,他说一般人题目的愚昧无知是很不光彩的,并且暗示着他己始知它是很晚的情。它毕达哥拉斯派的哲有着重的关系。

见了无理数的最重的果一就是攸克索(约公元前408-355年)明关比例的几何理论。在他前,有关比例的算数理论。按照理论,果a乘d等b乘c,则a比b就等c比d。界说,在有有关无理数的几何理论,就应有理数。攸克索提了一不受限制的新界说,其构造的方式暗示了近代的分析方法。一理论在欧几德的书了展,并具有极的逻辑。

攸克索明了或者是完了“穷尽法”,它被阿几米德运非常功。方法是积分的一预见。譬,我举圆的面积问题例。你内接一圆一正六边形,或一正十二边形,或者一正一千边或一百万边的边形。一边形,无论它有少边,其面积是与圆的直径的平方比例的。边形的边越,则它就越接近与圆相等。你证明,你使一边形有足够的边,就使它的面积与圆面积差任何预先指定的面积,无论一预先指定的面积是。了目的,就引了“阿几米德公理”。一公理(少加简化)是说:假设有两数量,较的一平分两半,一半再平分两半,此继续,则最就一数量原的两数量中较的那一。换句话说,果ab,则必有某一整数n使2n乘ba。

穷尽法有候精确的结果,例阿几米德所做的求抛物线形的面积;有候则不断的近似,例我试图求圆的面积的候。求圆的面积的问题就是决定圆周与直径的比率问题,比率叫pi;。阿几米德在计算中使了22/7的近似值,他做了内接的与外切的正96边形,从证明了pi;3又1/7并3又10/71。方法继续进行任何所需的近似程度,并且就是任何方法在问题所尽的一切了。使内接的与外切边形求pi;的近似值,应该溯苏格拉底同代的人安提丰。

欧几德——我年青的候,它是唯一被公认的童几何教科书——约公元前300年,即亚历山亚士德死不久的几年,生活亚历山港。他的《几何原本》绝部分并不是他的创见,但是命题的次序与逻辑的结构则绝部分是他的。一人越是研究几何,就越它是值赞叹。他有名的品行定理处理品行线的办法,具有着双重的优点;演绎既是有力的,又并不隐饰原始假设的疑。比例的理论是继承攸克索的,其运的方法本质类似魏尔斯特拉斯所介绍给十九世纪的分析数的方法,是就避免了有关无理数的困难。欧几德就渡一几何代数,并在十卷中探讨了无理数题目。在他就接着讨论立体几何,并求正面体的问题告结束,问题是被泰阿泰德所完的并曾在柏拉图的《蒂迈欧篇》被提。

欧几德的《几何原本》毫无疑义是古往今最伟的著一,是希腊理智最完的纪念碑一。他具有典型的希腊局限:他的方法纯粹是演绎的,并且其中有任何验证基本假设的方法。些假设被他认是毫无问题的,但是了十九世纪,非欧几何便指明了它有些部分是.0错误的,并且有凭观察才决定它是不是错误。

欧几德几何是鄙视实价值的,一点早就被柏拉图所谆谆教诲。据说有一生听了一段证明便问,几何够有什处,是欧几德就叫进一奴隶说:“拿三分钱给青年,因他一定从他所的东西处。”鄙视实却实主义被证明了是有理的。在希腊代有一人象圆锥曲线是有任何处的;最了十七世纪伽利略才现抛体是沿着抛物线运动的,普勒则现行星是椭圆运动的。是,希腊人由纯粹爱理论所做的工,就一子变了解决战术与文的一钥匙了。

罗马人的头脑太实际不欣赏欧几德;一提欧几德的罗马人是西赛罗,在他那候欧几德或许有拉丁文的译本;并且在鲍依修斯(约公元480年)前,确乎是并有任何关拉丁文译本的记.载.。阿拉伯人却更欣赏欧几德;约在公元760年,拜占庭皇帝曾送给回教哈一部欧几德;约在公元800年,哈伦.阿尔.拉西德在位的候,欧几德就有了阿拉伯文的译文了。现在最早的拉丁文译本是巴斯的阿戴拉德公元1120年从阿拉伯文译的。从,几何的研究就逐渐在西方复活;但是一直文艺复兴的晚期才做了重的进步。

我现在就谈文,希腊人在方面的就正象在几何方面是一引人注目。在希腊前,巴比伦人埃及人许世纪的观察已经奠定了一基础。他记录了行星的视动,但是他并不知晨星昏星就是一。巴比伦无疑,且埃及,已经现了蚀的周期,就使人相靠预言月蚀,但是并不预言日蚀;因日蚀在同一点并不是总

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第二十三章 亚里士多德的物理学目录+书签-->