|人类文明的崩溃近在咫尺!历史上的三次重大危机,差点让数学消失


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第一次危机:公元前5世纪 , 人们对数学的认知还停留在自然数概念所形成有理数概念阶段 。
当时的人们认为 , 一切事物都可以用有理数来表示 , 尤其是信仰“万物皆数”的毕达哥拉斯学派 , 深信数就是宇宙的本原、万物的基础 , 宇宙间的一切现象 , 都能用整数或整数比来解释或表达 。
但就是在这种情况下 , 一个人却跳了出来 , 试图推翻这世人皆知的“真理” 。
他就是毕达哥拉斯的得意门生——希伯斯 。
希伯斯:约公元前500年
希伯斯发现 , 一个直角三角形 , 两直角边边长都为1 , 那么根据勾股定理(勾股定理是毕达哥拉斯发现的) , 能够计算出第三条边的边长为“m” 。
但这个m既不是整数 , 也无法用分数来表示 。
这无疑直接挑战了他的老师——毕达哥拉斯的权威 , 冲击了古希腊人对于数学的认知 。
人们变得无比恐慌 , 因为他们发现自己从小耳濡目染 , 被视为理所当然的“真理”竟然是虚假的 , 这就像世界被颠覆了一样不可思议 。
数学史上的第一次危机由此而来 。
于是 , 毕达哥拉斯学派为了维护所谓的“权威” , 打算要活埋希伯斯 , 但希伯斯却听到风声逃跑了 。
之后 , 希伯斯在国外流浪了好几年 , 由于思念家乡 , 便打算偷偷地返回希腊 , 但就在他乘船横渡地中海时 , 却被毕达哥拉斯学派忠实的门徒发现 , 被残忍地扔进了海里 。
毕达哥拉斯:公元前580年—公元前500年
然而希伯斯虽然被害死了但是他发现的“m”却还存在着 。
后来 , 人们从他的发现中知道了除去整数和分数之外世界上还存在着一种“数” , 而正方形的对角线就是这种“数” 。
于是人们把整数和分数合称“有理数” , 把新发现的“数”起名为“无理数 。
第二次危机:在十七、十八世纪 , 微积分已经广泛被使用 , 但围绕它的基础定义的争论却一直没有停止 。
人们争论的点在于:
“无穷小量究竟是不是零?”
要想直观地了解这个问题 , 可以来看看以下这个案例:

当你射出一只箭时 , 箭在运动过程中的任一瞬时间 , 必定是在一个确定的位置上的 , 如果把箭矢的轨迹分割成无数个这样的瞬间 , 那么箭矢就应该是静止的 , 这和实际相互矛盾 。
这就是著名的“飞矢不动”悖论 , 由古希腊数学家芝诺提出 。
早在公元前450年 , 古希腊哲学家芝诺就注意到由于对无限性的理解问题而产生的矛盾 , 提出了关于时空的有限与无限的四个悖论 , 其中就包括“飞矢不动” 。
而微积分的实质 , 就是将一个有限的事物分成无数个无限小的“单位” , 进而加以计算和应用 。
这就不可避免的产生了“飞矢不动”悖论:
无穷小量究竟是不是零?无穷小及其分析是否合理?
这两个问题 , 引起了数学界甚至哲学界长达一个半世纪的争论 , 甚至连发明者牛顿都解释不清楚 。


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