- 自然科學(xué)名家名作中的為什么
- 隋國(guó)慶
- 1240字
- 2019-01-03 23:45:39
希帕索斯的慘死為什么與無(wú)理數(shù)有關(guān)?
“無(wú)理數(shù)”是古希臘數(shù)學(xué)家希帕索斯發(fā)現(xiàn)的,具體時(shí)間不詳。無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn),使人們知道除去整數(shù)和分?jǐn)?shù)以外,還存在著一種新數(shù),推進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展,在數(shù)學(xué)發(fā)展史上具有重大意義。
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的創(chuàng)始人是著名數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯。他認(rèn)為:“任何兩條線段之比,都可以用兩個(gè)整數(shù)的比來(lái)表示。”兩個(gè)整數(shù)的比實(shí)際上包括了整數(shù)和分?jǐn)?shù)。因此,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為,世界上只存在整數(shù)和分?jǐn)?shù),除此以外,沒(méi)有別的什么數(shù)了。
把數(shù)和圖形聯(lián)系起來(lái)是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的一大愛(ài)好,這整數(shù)之比也可以用圖形來(lái)表示。用一條直線,上面標(biāo)上單位,每一個(gè)分?jǐn)?shù)都能在這條直線上找到一點(diǎn)。比如說(shuō)p/q,要表示的話,就把0到1那段線段等分成q份,再取其中的p份就成了。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為,直線上的點(diǎn)不是整數(shù)點(diǎn),就是分?jǐn)?shù)點(diǎn)。可是不久就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題,當(dāng)一個(gè)正方形的邊長(zhǎng)是1的時(shí)候,對(duì)角線的長(zhǎng)m等于多少?是整數(shù)呢?還是分?jǐn)?shù)?
根據(jù)畢達(dá)哥拉斯自己創(chuàng)造的勾股定理:m2=12+12=2, m顯然不是整數(shù),因?yàn)?2=1,22=4,而m2=2,所以m一定比1大,比2小。那么m一定是分?jǐn)?shù)了?可是,畢達(dá)哥拉斯和他的門徒費(fèi)了九牛二虎之力,也找不出這個(gè)分?jǐn)?shù)。盡管如此,他們堅(jiān)持肯定也是兩個(gè)整數(shù)之比,絕對(duì)錯(cuò)不了,否則宇宙就亂套了。
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派有個(gè)成員叫希帕索斯,他在研究正五邊形的對(duì)角線和邊長(zhǎng)的比時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)正五邊形的邊長(zhǎng)為1時(shí),對(duì)角線仍是既不是整數(shù),也不是分?jǐn)?shù)。
這個(gè)數(shù)到底是什么數(shù)呢?希帕索斯思忖:既然大家都認(rèn)為是一個(gè)整數(shù)之比,自己就來(lái)證明一下。
希帕索斯想,不妨設(shè)這個(gè)數(shù)為m/n,約去m、n的公因數(shù),則m、n之中至少有一個(gè)奇數(shù)。
如此一來(lái),2=m2/n2,從而m2=2n2是偶數(shù);m2既是偶數(shù),那么m必然也是偶數(shù),因此n是奇數(shù)。
m既然是偶數(shù)了,那么可以說(shuō)它為2p, m=2p,這樣就有4p2=2m2,約去2,就得到n2=2p2, n又變成偶數(shù)了。
如此一來(lái)產(chǎn)生了矛盾,根本不可能是兩個(gè)整數(shù)之比,也不可能是分?jǐn)?shù)。希帕索斯斷言:是人們還沒(méi)有認(rèn)識(shí)的新數(shù)。
希帕索斯的發(fā)現(xiàn)和斷言,推翻了畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為數(shù)只有整數(shù)和分?jǐn)?shù)的理論,動(dòng)搖了畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的基礎(chǔ),引起了畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的恐慌。這就是歷史上常常說(shuō)起的“第一次數(shù)學(xué)危機(jī)”。
畢達(dá)哥拉斯學(xué)派門徒們痛苦萬(wàn)狀,為了維護(hù)心目中神圣和諧的宇宙秩序,為了維護(hù)學(xué)派的地位和利益,他們下令嚴(yán)密封鎖希帕索斯的發(fā)現(xiàn),如果有人膽敢泄露出去,就要被活埋。
真理是封鎖不住的。盡管畢達(dá)哥拉斯學(xué)派教規(guī)森嚴(yán),敢于堅(jiān)持真理的希帕索斯還是將這一發(fā)現(xiàn)泄露出去了。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派聞之大怒,要按教規(guī)活埋希帕索斯,希帕索斯聽到風(fēng)聲后逃走了。
希帕索斯在國(guó)外流浪了好幾年,由于思念家鄉(xiāng),他偷偷地返回希臘。在地中海的一條海船上,畢達(dá)哥拉斯的忠實(shí)門徒發(fā)現(xiàn)了希帕索斯,他們殘忍地將希帕索斯扔進(jìn)了地中海。無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn)人就這樣慘死了。
希帕索斯雖然被害死了,但是無(wú)理數(shù)并沒(méi)有隨之而消滅。人們從希帕索斯的發(fā)現(xiàn)中,知道了除去整數(shù)和分?jǐn)?shù)以外,還存在著一種新數(shù)。后人將整數(shù)和分?jǐn)?shù)合稱“有理數(shù)”,將希帕索斯發(fā)現(xiàn)的這種新數(shù)稱為“無(wú)理數(shù)”。
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