
當我們談?wù)摂?shù)學(xué)時
腦海中或許會浮現(xiàn)
復(fù)雜的幾何
煩瑣的運算
難解的方程
未證的猜想
……
雖然數(shù)學(xué)總是給人一種抽象的感覺
但我們深知
它滲透在我們生活的方方面面
從手機通信到飛機設(shè)計
從CT檢查到交通控制
從石油勘探到天氣預(yù)報
……
無處不需要數(shù)學(xué)
一切都與數(shù)學(xué)息息相關(guān)
數(shù)學(xué)是人類智慧最浪漫而周密的璀璨結(jié)晶
但究竟什么是數(shù)學(xué)
諾貝爾物理學(xué)獎得主尤金·維格納說:
“數(shù)學(xué)是為了有技巧地運用概念與規(guī)則而發(fā)明的科學(xué);
主要強調(diào)的是概念的發(fā)明……
然而大部分更高深的數(shù)學(xué)概念,
諸如復(fù)數(shù)、代數(shù)、線性算子、博雷爾集等
則是數(shù)學(xué)家設(shè)想出來的,
以作為展現(xiàn)其巧思與形式美感的主題?!?/em>
或許我們可以說
數(shù)學(xué)就是數(shù)學(xué)家所從事的研究
那么數(shù)學(xué)家都在研究什么
歷史上又有哪些重要的數(shù)學(xué)家
我們要從2600年前的米利都開始
它或許是雅典與斯巴達黃金時代之前
古希臘最重要的一座城邦
在那里,發(fā)生了一場重要的思想革命
……
數(shù)學(xué)史有獨特的價值,回顧歷史,我們可以看到,數(shù)學(xué)家是人類思想高峰的探險者、攀登者,數(shù)學(xué)的每一次進步都與數(shù)學(xué)家對新問題的提出和解決相關(guān)聯(lián)。一代代數(shù)學(xué)家推動了數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)新與發(fā)展,提升了人類文明的高度。數(shù)學(xué)發(fā)展了上千年,早期的數(shù)學(xué)家的形象早已模糊。時移世易,滄海桑田,能夠流傳至今的或許只剩下一個個歷經(jīng)風雨的殘缺雕像,也或許當初由于條件限制,并沒有給后人留下真實或清晰的寫實畫像。在有限的史實材料中, 我們很難一睹數(shù)學(xué)家的真實風采和全貌。在歷史的長河中,他們或許只剩下一個名字和符號。在《跨越時空的數(shù)學(xué)家·圖冊篇》這本書里,讀者不僅可以看到每個數(shù)學(xué)家簡要的介紹,還可以看到栩栩如生的數(shù)學(xué)家肖像畫,也許還可以面對面來一場跨越千年的眼神交流和對話。
一直以來,我們見到的泰勒斯是這樣的,

這樣的,

或者這樣的,

無法想象,當年的泰勒斯到底是一個什么模樣的男士,他的高矮胖瘦?他會是現(xiàn)代人眼里的男神嗎?事實上,泰勒斯超凡脫俗、獨具精神魅力,擁有著無經(jīng)倫比的智慧和傳奇故事,作為開創(chuàng)了“數(shù)學(xué)需要命題證明的思想”之先河的西方第一位數(shù)學(xué)家,他身上有太多的故事,能引發(fā)無限的好奇。在《跨越時空的數(shù)學(xué)家》中見到的泰勒斯,是這樣的。

亞麻色的卷發(fā),身軀強壯、渾身充滿著力量,五官立體,眼神深邃,眉頭緊蹙,欲言又止,望向遠方,好像在用力要抓住些什么……不知道這樣一個跨越2600多年時空來到我們面前的泰勒斯是否符合您心中的想象和期盼?他就是傳說中的泰勒斯。時間就在這一刻靜止,如果盯住他多看一會,就會發(fā)現(xiàn)他的眼睛好像在訴說……追溯數(shù)學(xué)發(fā)展的漫漫航程:在遠古人類文明開啟之際,數(shù)學(xué)就初綻文化的曙光。至少在公元前6世紀以前,對于數(shù)學(xué),人類就有了一份天真的理想和素樸的智慧。那時的數(shù)學(xué),宛如一葉風雨飄搖的小舟,在古埃及的尼羅河、古巴比倫的底格里斯河與幼發(fā)拉底河、古印度的印度河與恒河和中國的黃河與長江等河谷文明的航道上緩慢前行。而大約從公元前6世紀開始,這葉小舟逐漸“升級”為一艘堅實的大船,乘風破浪地駛進遼闊的愛琴海港灣,從此,人類迎來了數(shù)學(xué)發(fā)展的春天——古希臘數(shù)學(xué)時代。就是在這光輝的時代,有一位名叫泰勒斯 的大智大勇者,昂然登上那艘數(shù)學(xué)大船。泰勒斯被學(xué)界普遍認為是西方最早留名于世的數(shù)學(xué)家。泰勒斯生于古希臘愛奧尼亞部落最繁盛的港口都市米利都,早年,他從商,曾游歷巴比倫、埃及等地,在那里,他學(xué)到了數(shù)學(xué)和天文知識,他是將幾何學(xué)帶回古希臘的第一人,后來他從事政治和工程活動,并研究數(shù)學(xué)和天文學(xué),晚年他轉(zhuǎn)向研究哲學(xué)。泰勒斯或許被那個時代寬松自主的政治環(huán)境和活躍自由的文化氛圍所鼓舞,他幾乎“漫步”于當時人類的全部思想和活動領(lǐng)域,取得了崇高成就,被學(xué)界公認為“西方哲學(xué)史第一人”。

在數(shù)學(xué)發(fā)展史上,古希臘被認為是數(shù)學(xué)產(chǎn)生的策源地之一。群星璀璨的古希臘數(shù)學(xué)家以其對幾何問題的情有獨鐘和天才發(fā)現(xiàn),最早點亮了人類初等數(shù)學(xué)的燦爛星空,這其中有畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)了著名的“畢達哥拉斯定理”和奇妙的“五種正多面體”,阿基米德發(fā)現(xiàn)了神奇的“圓柱容球”和美妙的“阿基米德螺線”,當然,集大成者便是歐幾里得編著了讓“世人第一次目睹了一個邏輯體系的奇跡”的《幾何原本》,等等。那么,比以上諸位數(shù)學(xué)家更早的泰勒斯在幾何學(xué)(數(shù)學(xué))上又做出了怎樣的貢獻呢?他最早發(fā)現(xiàn)并證明了平面幾何的幾個定理。

今天看來,在平面幾何中,這些基本定理僅憑直觀就能判斷,也早已為中小學(xué)生所一目了然。然而,在兩千多年前,這些幾何定理都是當時人類最先進的數(shù)學(xué),能夠最早發(fā)現(xiàn)并證明這些定理,實屬開創(chuàng)性的天才之舉!更為難能可貴的是,對于命題,泰勒斯并不滿足于對命題的“知其然”,他還要窮究其“所以然”。他在數(shù)學(xué)方面劃時代的貢獻是率先提出了“數(shù)學(xué)需要命題證明”的思想。命題證明,就是借助一些公理或已經(jīng)確定的命題,來論證某一命題真實性的思想過程。它標志著人們對客觀事物的認識從具體的、實驗的、經(jīng)驗的階段過渡并上升到抽象的、邏輯的、理論的階段。從此,數(shù)學(xué)逐漸成為一門獨立的、演繹的科學(xué),這在數(shù)學(xué)史上是一次不尋常的飛躍。邏輯證明進入數(shù)學(xué),其重要意義在于:可以保證數(shù)學(xué)命題的正確性和真理性,可以揭示并建立數(shù)學(xué)定理之間的內(nèi)在聯(lián)系,可以使數(shù)學(xué)命題具有充分的說服力。這也為數(shù)學(xué)成為一個嚴格的邏輯體系和進一步發(fā)展奠定了認識論和方法論基礎(chǔ)。正是應(yīng)用平面幾何的相似原理,泰勒斯測定了金字塔的高度,從此,他贏得了另一項備受稱頌的榮譽——數(shù)學(xué)家。相傳,有一年春天,泰勒斯來到埃及,這里的人想試探一下他的能力,就問他是否能測量出金字塔的高度。泰勒斯說他可以測量出金字塔的高度,但提出了一個條件——法老必須在場。第二天,法老如約而至,金字塔周圍也聚集了不少圍觀的百姓。泰勒斯來到金字塔前,陽光把他的影子投在地面上。每過一會兒,他就請別人測量他影子的長度,當影子的長度與他的身高完全相同時,他立刻在金字塔的投影處做了一個記號,然后丈量金字塔底到金字塔尖投影的距離。這樣,他就測量出了金字塔的確切高度。在法老的詢問下,他向在場的人們講解了如何從“影長等于身長”推導(dǎo)“塔影等于塔高”的原理,其實也就是今天我們所說的相似三角形定理。泰勒斯是一個超凡脫俗、充滿傳奇、獨具精神魅力的智者,雖然歷史沒有留下他完整的傳記,但盛傳許多也許未必完全真實但與他個性相稱的、至今依然讓人津津樂道的奇聞軼事和意味深長的雋永智慧,在一定程度上讓人了解他的生平。



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《跨越時空的數(shù)學(xué)家·圖冊篇》袁亞湘、劉 歆 編著 本書選取了64位數(shù)學(xué)家,為每位數(shù)學(xué)家繪制了寫實風格的肖像畫。這些肖像畫在著名數(shù)學(xué)史專家李文林教授指導(dǎo)下繪制,人物造型和細節(jié)基本上盡到了有限條件下窮盡一切歷史、學(xué)術(shù)資料的考證和研究,并充分考慮了東西方文化的差異。有一些數(shù)學(xué)家的畫像歷史上從未有人畫過,屬于首創(chuàng)。這64位數(shù)學(xué)家畫像既有權(quán)威數(shù)學(xué)史專家的學(xué)術(shù)和歷史雙重把關(guān),又有美術(shù)界老師的專業(yè)指導(dǎo),另有六位數(shù)學(xué)家審圖并給予高度評價和推薦。多位入冊的現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的后人和學(xué)生對畫像給予認同。這些圖的公信度、學(xué)術(shù)性、歷史性、專業(yè)性和權(quán)威性都已經(jīng)達到了相當?shù)臉藴?,大力推進了數(shù)學(xué)家思想和科學(xué)家精神的科普傳播。我們翻閱這本書不用1個小時,卻或許要用一生才能讀懂這些偉大的數(shù)學(xué)家。(版權(quán)聲明:本文內(nèi)容整合自《 跨越時空中的數(shù)學(xué)家 ? 全球故事篇》(作者:李鐵安),經(jīng)出版社授權(quán)發(fā)布。)歡迎關(guān)注我們,投稿、授權(quán)等請聯(lián)系
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