很难计算写博客的成本。不过,我粗略保守的计算了一下,您点一下,我亏两美元,或者少赚两美元。十年来,损失了五百万美元。所以,本系列只是为了老朋友,面向老朋友,期待老朋友。/博文毕)
《学习数学7/30》
古希腊数学高峰的标志当数欧几里徳所著的《几何原本》。这是一本发行量最大,影响人类历史两千多年之久,现在依然被广泛使用的教科书。书中所讲述的许多定理与发现,已在同时代数学家中广为流传,并非欧几里德本人的成就,它汇集了希腊人思想与智慧的精华。关于欧几里德的生平,人们知之甚少,只知道他生活在公元前三百年左右。 在众多的数学著作中,《几何原本》能一支独秀世代流传,最根本的原因是它对几何学的研究采用了公理化的方法。 开篇第一章,便对几何学赖以生存的公理进行了详细的说明。以平面几何为例,简单讲就是五条公理:一,两个点确定一条直线;二,直线上的线段沿着直线可以任意延伸;三,以任意一点为圆心任意大小为半经可以画一个圆;四,所有的直角都相等;五,给定一条直线和直线外一点,只有一条直线通过给定的点与给定的直线平行。这几个简短的公理便是欧几里德几何学的基础和游戏规则,其它的全部内容都只是基于这些公理的逻辑推理和演绎。 公理是不需证明的真理,也是检验其它推论与定理是否正确的标准。这事看起来好像很简单,对一门学科建立一套个体间相互独立彼此相融,而整体上又完备无缺的公理体系实非易事。在后续的介绍中,会看到欧几里德的几何公理经受了人类两千多年的历史检验,毫不夸张地说,挑战欧几里德的几何公理,无异于挑战人类的智慧,而改变其公理,就会改变人类对世界的认识。引入公理化这种十分逻辑而又注重形式的研究方法,正是欧几里德给数学带来的“数学真理”的新思想,当数学用一组公理及其推论来表示时,其中的理论就变得严格,而且可以被检验了。这便是欧几里德最具智慧的远见卓识和深刻洞见。 这一方法对其它学科和数学的其它分支也立下了一个典范。诞生于欧几里德之后近两千年的牛顿三大定律,奠定了物理学和现代科学的基础。牛顿的《自然哲学的数学原理》一书,类似于欧几里徳《几何原本》开篇的方式,先谈游戏规则,介绍其定理的重要性,然后再作数学上的演绎与推理,其中也渗透着欧几里德几何学公理的思想。剧透一下,与我们数学训练配套的,将会有物理学习。虽然不少人认识到了美国中学生几何学习的薄弱,但鲜有人留意到美国优秀的理工类大学生物理教育的特点和优势,经典的物理学,在这里成了以牛顿三大定律为公理的逻辑学,从而弥补了中学学习的不足,并得到深化。 几何学公理思想的影响,超越了数学和科学的范畴。比如一个法制国家,其宪法就是社会运作与人民生活的公理,是判断是非的标准。在我们生活的现实中和虚拟的网络上,常常看到许多无谓的争论,大多是一方将自己认定的那点歪理甚至死理,作为真理强加给另一方,缺乏公理所致。所以常有人感叹,公理何在?(下集継续折腾)
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