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數(shù)學(xué)史(4):泰勒斯與愛奧尼亞學(xué)派

沒有數(shù)學(xué),我們無法看透哲學(xué)的深度;沒有哲學(xué),人們也無法看透數(shù)學(xué)的深度;而若沒有兩者,人們就什么也看不透。——德莫林斯(B.Demollins)

在人類文明發(fā)展進(jìn)程中,哲學(xué)引領(lǐng)智慧的方向,而數(shù)學(xué)(以及建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)之上的其它科學(xué))澄清沿途的迷霧。欲了解古代希臘數(shù)學(xué)的產(chǎn)生及其后的發(fā)展路徑,就需了解古代希臘哲學(xué)。事實(shí)上,最早的數(shù)學(xué)家?guī)缀醵际钦軐W(xué)家。

我們先從泰勒斯和他創(chuàng)立的愛奧尼亞學(xué)派開始。

一、愛奧尼亞與愛奧尼亞學(xué)派

愛奧尼亞(Ionia)包括小亞細(xì)亞(今屬土耳其)西岸中部和愛琴海(Aegean Sea)中部諸島。公元前1200年到1000年間,希臘部落愛奧尼亞人遷移到此,因此而得名。在那里,商人的統(tǒng)治代替了氏族貴族政治,既沒有特殊的祭司階層,也沒有必須遵循的教條,這非常有助于科學(xué)和哲學(xué)與宗教分離開來。而商人所具有的強(qiáng)烈活動(dòng)性,為思想的自由發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

愛奧尼亞的重要城市有以弗所(EPHESUS)、米利都(Miletus)和伊茲密爾(Izmir),其中米利都位于門德雷斯河(Menderes River)口,地居?xùn)|西方往來的交通要沖,是手工業(yè)、航海業(yè)和文化的中心。它比希臘其它地區(qū)更容易吸收巴比倫、埃及等東方古國累積下來的經(jīng)驗(yàn)和文化。

大約在公元前6世紀(jì),居住在米利都的泰勒斯創(chuàng)立了愛奧尼亞學(xué)派,亦稱米利都學(xué)派,是古代希臘最早的哲學(xué)流派,在歷史上有非常重要的地位和影響:

1)西方哲學(xué)的開創(chuàng)者。他們最早開始用抽象的理性思維取代神話和詩人的想象,用自然本身來說明自然,這樣,哲學(xué)就產(chǎn)生了。

2)他們認(rèn)為一切表面現(xiàn)象的千變?nèi)f化之中有一種始終不變的東西,提出了西方哲學(xué)史上第一個(gè)哲學(xué)范疇——本原的問題。

3)他們從可感的物質(zhì)性元素中尋求萬物的本原。這意味著,每樣事物,宇宙間的萬事萬物,都是可以為人類思想所理解的。進(jìn)而排除了神造世界的臆想,這是革命性的。

4)他們提出了事物的動(dòng)因問題以及關(guān)于對(duì)立的問題等,推動(dòng)了后來哲學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。

二、科學(xué)和哲學(xué)之祖——泰勒斯

1、泰勒斯生平

泰勒斯(Thales,約公元前624年—公元前546年),古希臘時(shí)期的思想家、科學(xué)家、哲學(xué)家,愛奧尼亞學(xué)派創(chuàng)始人,希臘七賢之首,西方思想史上第一個(gè)有名字記載的思想家,被稱為“科學(xué)和哲學(xué)之祖”。

泰勒斯出生于古希臘繁榮的港口城市米利都,他的家庭屬于奴隸主貴族階級(jí),據(jù)說他有希伯來人(Hebrews)或猶太人(Jews)、腓尼基人(Phoenician)血統(tǒng),所以他從小就受到了良好的教育。泰勒斯早年也是一個(gè)商人,曾到過不少東方國家,學(xué)習(xí)了古巴比倫觀測(cè)日食月食的方法和測(cè)算海上船只距離等知識(shí),了解到英赫·希敦斯基探討萬物組成的原始思想,知道了古埃及土地丈量的方法和規(guī)則等。他還到美索不達(dá)米亞平原,在那里學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)和天文學(xué)知識(shí)。以后,他從事政治和工程活動(dòng),并研究數(shù)學(xué)和天文學(xué),晚年研究哲學(xué),招收學(xué)生,創(chuàng)立了米利都學(xué)派。

泰勒斯的思想對(duì)赫拉克利特等后世哲學(xué)家影響極大。傳說畢達(dá)哥拉斯早年也跟泰勒斯學(xué)過數(shù)學(xué),并聽從了他的勸告,前往埃及進(jìn)一步他的哲學(xué)和數(shù)學(xué)的研究。

2、泰勒斯的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)

泰勒斯在數(shù)學(xué)方面劃時(shí)代的貢獻(xiàn)是引入了命題證明的思想。它標(biāo)志著人們對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)從經(jīng)驗(yàn)上升到理論,這在數(shù)學(xué)史上是一次不尋常的飛躍。它的重要意義在于:保證了命題的正確性;揭示各定理之間的內(nèi)在聯(lián)系,使數(shù)學(xué)構(gòu)成一個(gè)嚴(yán)密的體系,為進(jìn)一步發(fā)展打下基礎(chǔ);使數(shù)學(xué)命題具有充分的說服力,令人深信不疑。

泰勒斯是第一個(gè)幾何學(xué)家,他把埃及的地面幾何演變成平面幾何學(xué),這樣一來就把形象的地面圖形演變成了有很強(qiáng)邏輯性的理論,使之具有普遍意義。這對(duì)幾何學(xué)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。

相傳泰勒斯是第一個(gè)根據(jù)等腰直角三角形和三角形相似的基本原理測(cè)量金字塔高度的人。

據(jù)信泰勒斯確立并證明了第一批幾何定理:

1)直徑平分圓周。

2)三角形兩等邊對(duì)等角。

3)兩條直線相交、對(duì)頂角相等。

4)三角形兩角及其夾邊已知,此三角形完全確定。

5)相似三角形的各對(duì)應(yīng)邊成比例。

6)若兩三角形兩角和一邊對(duì)應(yīng)相等,則兩三角形全等。

泰勒斯定理(Thales' theorem)以他的名字命名:若A,B,C是圓周上的三點(diǎn),且AC是該圓的直徑,那么 ∠ABC必然為直角?;蛘哒f,直徑所對(duì)的圓周角是直角。該定理在歐幾里得《幾何原本》第三卷中被提到并證明。泰勒斯定理的逆定理同樣成立,即:直角三角形中,直角的頂點(diǎn)在以斜邊為直徑的圓上。

截線定理(Intercept theorem)也稱為基本比例定理,一般歸功于泰勒斯。截線定理說明,平面上的一個(gè)三角形中,若在其中一條腰的中點(diǎn)作一條直線,與其底邊平行,則該線穿過另一條腰的中點(diǎn)。這定理可推廣到梯形上,以及一般化至任意分割比例的情況。截線定理與另外兩條幾何定理中點(diǎn)定理和等比定理有密切關(guān)系。

數(shù)學(xué)從泰勒斯開始改變......

故事】

相傳,泰勒斯晚上走路,頭望星空,看出第二天有雨。但一不小心掉進(jìn)泥坑,后被人救起。第二天果然下了雨。有人譏笑哲學(xué)家知道天上的事情,卻看不見腳下的東西。

兩千年后,德國大哲學(xué)家黑格爾聽到這個(gè)故事,想了想,說了一句名言:“只有那些永遠(yuǎn)躺在坑里從不仰望高空的人,才不會(huì)掉進(jìn)坑里?!?/p>

下一講神秘的畢達(dá)哥拉斯。

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