第三次数学危机
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第三次数学危机一、起因魏尔斯特拉斯用排除无穷小量的办法来解决贝克莱悖论,而在本世纪60年代,鲁滨逊又把无穷小量请了回来,引进了超实数的概念,从而建立了非标准分析,同样也能精确地描述微积分,进而也解决了贝克莱悖论。
但必须注意到,贝克莱悖论只是在相对意义下得到了解决,因为实数理论的无矛盾性归结为集合论的无矛盾性,而集合论的无矛盾性至今仍未彻底解决。
二、经过经过第一、二次数学危机,人们把数学基础理论的无矛盾性,归结为集合论的无矛盾性,集合论已成为整个现代数学的逻辑基础,数学这座富丽堂皇的大厦就算竣工了。
看来集合论似乎是不会有矛盾的,数学的严格性的目标快要达到了,数学家们几乎都为这一成就自鸣得意。
法国著名数学家庞加莱(1854—1912)于1900年在巴黎召开的国际数学家会议上夸耀道:“现在可以说,(数学)绝对的严密性是已经达到了”。
然而,事隔不到两年,英国著名数理逻辑学家和哲学家罗素(1872—1970)即宣布了一条惊人的消息:集合论是自相矛盾的,并不存在什么绝对的严密性!史称“罗素悖论”。
1918年,罗素把这个悖论通俗化,成为理发师悖论。
罗素悖论的发现,无异于晴天劈雳,把人们从美梦中惊醒。
罗素悖论以及集合论中其它一些悖论,深入到集合论的理论基础之中,从而从根本上危及了整个数学体系的确定性和严密性。
于是在数学和逻辑学界引起了一场轩然大波,形成了数学史上的第三次危机。
产生集合论悖论的原因在于集合的辨证性与数学方法的形式特性或者形而上学的思维方法的矛盾。
如产生罗素悖论的原因,就在于概括原则造集的任意性与生成集合的客观规则的非任意性之间的矛盾。
三、影响第三次数学危机的产物——数理逻辑的发展与一批现代数学的产生。
为了解决第三次数学危机,数学家们作了不同的努力。
由于他们解决问题的出发点不同,所遵循的途径不同,所以在本世纪初就形成了不同的数学哲学流派,这就是以罗素为首的逻辑主义学派、以布劳威尔(1881—1966)为首的直觉主义学派和以希尔伯特为首的形式主义学派。
三次数学危机读书笔记《三次数学危机》是匹克特和克里舍夫斯基的合著作品,讲述了数学在过去三个世纪中所面临的三个重大危机,分别是不可能几何、代数基础危机和连续统计危机。
下面是我的读书笔记。
第一次数学危机:不可能几何。
不可能几何问题主要涉及到尺规作图的限制。
17世纪,费马提出了尺规作图三个基本问题的解决方案,但在19世纪,谢尔皮引用琴塔拉托证明了某些问题是无法通过尺规作图解决的。
这个危机迫使数学家们重新思考几何学的基础和方法,最终导致了非欧几何的产生。
第二次数学危机:代数基础危机。
20世纪初,希尔伯特提出了23个数学公理,希望通过这些公理来建立一个统一的数学体系。
然而,哥德尔在1931年的不完备性定理证明了任何一个包含基本算术的公理体系都存在无法证明或证伪的命题。
这个发现颠覆了希尔伯特的计划,数学家们纷纷转向了构造性数学和模型论的研究。
第三次数学危机:连续统计危机。
20世纪末,统计学和概率论在实际应用中的成功使得人们开始对数学中真实连续和理想离散之间的关系进行思考。
福克斯和莱利在1973年的论文中提出了连续和离散之间的桥梁——分形集合。
这个概念让人们重新审视了现实世界的物理现象和数学模型之间的联系,并使得数学家们对于数学的本质和局限性有了更加深入的理解。
通过阅读《三次数学危机》,我对数学的发展历程有了更深入的了解。
不可能几何、代数基础和连续统计问题的提出和解决过程,揭示了数学作为一门科学的内在矛盾和发展方向的变化。
这些危机和变革不仅仅是数学领域的问题,而是关于人类认识世界和建立知识体系的思考。
总而言之,《三次数学危机》是一本引人深思的书籍,它通过讲述数学中的危机和变革,展示了人类思维的发展和数学科学的进步。
它不仅适合数学爱好者阅读,也适合对科学哲学和知识体系有兴趣的读者。
数学史上的三次危机张清利第一次数学危机在古代的数学家看来与有理数对应的点充满了数轴,现在尚未深入了解数轴性质的人也会这样认为。
因此,当发现在数轴上存在不与任何有理数对应的一些点时,在人们的心理上引起了极大震惊,这个发现是早期希腊人的重大成就之一。
它是在公元前5世纪或6世纪的某一时期由毕达哥拉斯学派的成员首先获得的。
这是数学史上的一个里程碑。
毕达哥拉斯学派发现单位正方形的边与对角线不可公度,即对角线的长不能表为q p /的形式,也就是说不存在作为公共度量单位的线段。
后来,又发现数轴上还存在许多点也不对应于任何有理数。
因此,必须发明一些新的数,使之与这样的点对应,因为这些数不能是有理数,所以把它们称为无理数。
例如, ,22,8,6,2等都是无理数。
无理数的发现推翻了早期希腊人坚持的另一信念:给定任何两个线段,必定能找到第三线段,也许很短,使得给定的线段都是这个线段的整数倍。
事实上,即使现代人也会这样认为,如果他还不知道情况并非如此的话。
第一次数学危机表明,当时希腊的数学已经发展到这样的阶段:1. 数学已由经验科学变为演绎科学;2. 把证明引入了数学;3. 演绎的思考首先出现在几何中,而不是在代数中,使几何具有更加重要的地位。
这种状态一直保持到笛卡儿解析几何的诞生。
中国、埃及、巴比伦、印度等国的数学没有经历这样的危机,因而一直停留在实验科学。
即算术阶段。
希腊则走上了完全不同的道路,形成了欧几里得的《几何原本》与亚里士多得的逻辑体系, 而成为现代科学的始祖。
在当时的所有民族中为什么只有希腊人认为几何事实必须通过合乎逻辑的论证而不能通过实验来建立?这个原因被称为希腊的奥秘。
总之,第一次数学危机是人类文明史上的重大事件。
无理数与不可公度量的发现在毕达哥拉斯学派内部引起了极大的震动。
首先,这是对毕达哥拉斯哲学思想的核心,即“万物皆依赖于整数”的致命一击;既然像2这样的无理数不能写成两个整数之比,那么,它究竟怎样依赖于整数呢?其次,这与通常的直觉相矛盾,因为人们在直觉上总认为任何两个线段都是可以公度的。
数学史三次危机简介
数学史上的三次危机,简要概括如下:
1. 第一次数学危机:公元前5世纪,毕达哥拉斯学派发现无理数,挑战了当时“万物皆数”(指整数或整数之比)的信念。
这次危机通过实数理论的建立得到解决。
2. 第二次数学危机:17至18世纪,围绕无穷小量的问题,主要与微积分的发展有关。
微积分学在理论不完善的情况下被广泛应用,但其基础—无穷小的概念受到质疑。
最终,通过实数理论和极限理论的建立,这次危机得到了缓解。
3. 第三次数学危机:19世纪末,集合论悖论的出现,如著名的罗素悖论,暴露了自洽性问题。
这些悖论挑战了集合论作为数学基础的地位。
至今,尽管哥德尔的不完备定理对形式系统的局限性做了阐述,但第三次数学危机并没有完全解决。
数学史上一共发生过三次危机,都是怎么回事?在数学历史上,有三次大的危机深刻影响着数学的发展,三次数学危机分别是:无理数的发现、微积分的完备性、罗素悖论。
第一次数学危机第一次数学危机发生在公元400年前,在古希腊时期,毕达哥拉斯学派对“数”进行了定义,认为任何数字都可以写成两个整数之商,也就是认为所有数字都是有理数。
但是该学派的一个门徒希帕索斯发现,边长为“1”的正方形,其对角线“√2”无法写成两个整数的商,由此发现了第一个无理数。
毕达哥拉斯的其他门徒知道后,为了维护门派的正统性,把希帕索斯杀害了,并抛入大海之中,看来古人也是解决不了问题时,先解决提出问题的人。
即便如此,无理数的发现很快引起了一场数学革命,史称第一次数学危机,这危机影响数学史近两千年的时间。
第二次数学危机微积分是一项伟大的发明,牛顿和莱布尼茨都是微积分的发明者,两人的发现思路截然不同;但是两人对微积分基本概念的定义,都存在模糊的地方,这遭到了一些人的强烈反对和攻击,其中攻击最强烈的是英国大主教贝克莱,他提出了一个悖论:从微积分的推导中我们可以看到,△x在作为分母时不为零,但是在最后的公式中又等于零,这种矛盾的结果是灾难性的,很长一段时间内数学家都找不到解决办法。
直到微积分发明100多年后,法国数学家柯西用极限定义了无穷小量,才彻底解决了这个问题。
第三次数学危机数学家总有一个梦想,试图建立一些基本的公理,然后利用严格的数理逻辑,推导和证明数学的所有定理;康托尔发明集合论后,让数学家们看到了曙光,法国科学家庞加莱认为:我们可以借助结合论,建造起整座数学大厦。
正在数学家高兴之时,英国哲学家、逻辑学家罗素,提出了一个惊人的悖论——罗素悖论:罗素悖论通俗描述为:在某个城市中,有一位名誉满城的理发师说:“我将为本城所有不给自己刮脸的人刮脸,我也只给这些人刮脸。
”那么请问理发师自己的脸该由谁来刮?罗素悖论的提出,引发了数学上的又一次危机,数学家辛辛苦苦建立的数学大厦,最后发现基础居然存在缺陷,数学家们纷纷提出自己的解决方案;直到1908年,第一个公理化集合论体系的建立,才弥补了集合论的缺陷。
数学史上的三次危机经济上有危机,历史上数学也有三次危机。
第一次危机发生在公元前580~568年之间的古希腊,数学家毕达哥拉斯建立了毕达哥拉斯学派。
这个学派集宗教、科学和哲学于一体,该学派人数固定,知识保密,所有发明创造都归于学派领袖。
当时人们对有理数的认识还很有限,对于无理数的概念更是一无所知,毕达哥拉斯学派所说的数,原来是指整数,他们不把分数看成一种数,而仅看作两个整数之比,他们错误地认为,宇宙间的一切现象都归结为整数或整数之比。
该学派的成员希伯索斯根据勾股定理(西方称为毕达哥拉斯定理)通过逻辑推理发现,边长为l的正方形的对角线长度既不是整数,也不是整数的比所能表示。
希伯索斯的发现被认为是“荒谬”和违反常识的事。
它不仅严重地违背了毕达哥拉斯学派的信条,也冲击了当时希腊人的传统见解。
使当时希腊数学家们深感不安,相传希伯索斯因这一发现被投入海中淹死,这就是第一次数学危机。
这场危机通过在几何学中引进不可通约量概念而得到解决。
两个几何线段,如果存在一个第三线段能同时量尽它们,就称这两个线段是可通约的,否则称为不可通约的。
正方形的一边与对角线,就不存在能同时量尽它们的第三线段,因此它们是不可通约的。
很显然,只要承认不可通约量的存在使几何量不再受整数的限制,所谓的数学危机也就不复存在了。
不可通约量的研究开始于公元前4世纪的欧多克斯,其成果被欧几里得所吸收,部分被收人他的《几何原本》中。
第二次数学危机发生在十七世纪。
十七世纪微积分诞生后,由于推敲微积分的理论基础问题,数学界出现混乱局面,即第二次数学危机。
微积分的形成给数学界带来革命性变化,在各个科学领域得到广泛应用,但微积分在理论上存在矛盾的地方。
无穷小量是微积分的基础概念之一。
微积分的主要创始人牛顿在一些典型的推导过程中,第一步用了无穷小量作分母进行除法,当然无穷小量不能为零;第二步牛顿又把无穷小量看作零,去掉那些包含它的项,从而得到所要的公式,在力学和几何学的应用证明了这些公式是正确的,但它的数学推导过程却在逻辑上自相矛盾。
数学界大逆袭:揭秘第三次数学危机如何神奇解决在数学的历史长河中,曾经爆发过三次著名的数学危机,它们如同数学界的“黑洞”,吞噬着数学家们的智慧和勇气。
今天,我们将重点讲述这三次危机中的最后一次——第三次数学危机,以及它是如何被解决的。
相信我,这将是一段比任何数学公式都要精彩的探秘之旅!一、危机的导火索第三次数学危机,也被称为“罗素悖论引发的危机”。
它的导火索源于英国哲学家、逻辑学家伯特兰·罗素在1901年提出的一个著名悖论。
这个悖论针对的是当时如日中天的集合论,特别是由德国数学家康托尔提出的“所有集合的集合”这一概念。
罗素构建了一个非常有趣的悖论:假设存在一个由“所有不包含自身的集合”组成的集合R。
那么,R是否包含自身呢?如果R包含自身,那么根据定义,它就不应该被包含在内;如果R不包含自身,那么它符合“所有不包含自身的集合”的定义,应该被包含在内。
这个悖论如同一个无法解开的魔法结,让数学家们陷入了深深的困惑。
二、危机的蔓延罗素悖论的提出,如同在数学界投下了一颗原子弹。
它动摇了集合论的基础,使得许多原本被认为是严谨的数学推理都变得可疑。
更糟糕的是,这个悖论似乎无法用现有的数学工具来解决。
数学家们开始怀疑,他们辛辛苦苦建立起来的数学大厦是否建立在沙滩上?三、拯救数学的英雄就在数学界陷入一片混乱之际,一位名叫库尔特·哥德尔的德国数学家站了出来。
他决定用自己的智慧来解决这个看似无解的悖论。
哥德尔采用了一种全新的方法——形式化方法。
他试图将数学建立在更加严谨的逻辑基础上,从而避免罗素悖论这类问题的出现。
经过艰苦的努力,哥德尔在1931年取得了突破性进展。
他提出了著名的“不完备性定理”,这个定理指出:任何包含算术的形式系统,如果是一致的(即无矛盾的),则必定是不完备的(即存在无法证明也无法证伪的命题)。
这一发现震惊了数学界,因为它意味着数学家们不可能构建出一个既完备又一致的形式化数学系统。
数学三次危机的内容全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:数学科学中的三次危机是指在20世纪上半叶发生的一系列重大数学问题,这些问题深刻地影响了数学家们的研究方向和方法论。
这三次危机分别是庞加莱猜想、康托尔难题和哈尔定理。
在这篇文章中,我们将对这三个数学难题进行详细介绍,并探讨它们对数学领域的影响。
让我们来了解一下庞加莱猜想。
庞加莱猜想是法国数学家亨利·庞加莱于1904年提出的一个关于拓扑学的问题。
该猜想的内容是“三维球面是唯一的紧致单连通的拓扑空间”。
庞加莱猜想对数学家们提出了一个挑战,因为在当时,拓扑学还处于发展的初级阶段,很多概念和理论尚未完善。
庞加莱猜想的证明一直是数学界的一个巨大难题,直到2003年,俄罗斯数学家格里戈里·佩雷尔曼通过使用里卡蒂流和流形拓扑学,证明了该猜想。
这一证明不仅解决了庞加莱猜想,也为流形拓扑学的发展提供了新的思路。
让我们来看看康托尔难题。
康托尔难题是德国数学家乔治·康托尔在19世纪末提出的一个极具挑战性的数学难题。
该难题的核心内容是研究无限集合的基数大小。
康托尔提出了连续统假设,即不存在介于自然数和实数之间的集合。
康托尔难题的解决涉及到了极限集合论、集合论和拓扑学等多个领域,成为20世纪数学发展的一个重大挑战。
直到1960年代,由保罗·科恩证明了连续统假设和选择公理的独立性,康托尔难题才得以部分解决。
康托尔难题的解决为数学领域的发展开辟了新的方向,促进了集合论和拓扑学的深入研究。
让我们来谈谈哈尔定理。
哈尔定理是由挪威数学家埃米尔·哈尔于1900年提出的一个著名数学难题。
该定理的内容是“任意一个连续函数序列在闭区间上一致收敛于一个连续函数”,这个定理在分析学中起到了至关重要的作用。
哈尔定理的证明引入了严格的收敛性概念和一致收敛性概念,为数学家们提供了新的研究方法。
哈尔定理的证明通过构造逼近序列和使用极限过程,为数学分析领域的研究提供了新的思路和工具。
数学史上的三次危机第一次危机:希腊数学危机希腊数学家们是数学历史上的伟大人物,他们创造了许多数学概念和理论,如欧几里得几何、三角学、锥曲线等。
但在公元前4世纪到公元前3世纪的时期,希腊数学发生了危机。
这一时期的希腊数学家纷纷开始关注无穷大和无穷小的概念。
然而,这些概念并不符合当时的逻辑和数学标准,他们甚至不能用现代的数学符号来表示。
因此,这些数学家的理论并没有得到广泛的认可和接受。
在这一时期,希腊数学的道路出现了两条分支。
一条是传统的代数学派,他们注重整数、有理数和分数的研究;另一条是几何学派,他们将一切几何测量归纳为单个不可减少的点。
两个学派的意见相左,争论不断,导致了希腊数学的危机。
这一时期的数学发展为数学的发展带来了许多思考,但也让希腊数学陷入了停滞和分化的境地。
第二次危机:19世纪末的非欧几何危机19世纪末期,非欧几何成为了当时的热门话题。
在欧几里得几何中,平行公设是一项基本性质,两条不重合的直线在平面上永远不会相交。
然而,非欧几何学派质疑这一性质,提出了一种名为反射性的新性质,也就是说,两条不重合的直线在特定的情况下是可以相交的。
这种观点的提出,引起了数学界的强烈反响和激烈争议。
欧几里得几何是基础数学,因此许多人认为非欧几何在一定程度上是在否认这一基础。
在这种文化和学术背景下,非欧几何的认可难以达成,成为了数学史上的一次危机。
第三次危机:20世纪初的集合论危机20世纪初,集合论成为了数学的新话题。
然而,当时对于集合论的探讨往往涉及到关于无限的思考,这些思考往往与人的直觉相悖,甚至有些违反逻辑。
其中最著名的例子就是悖论:一个包含所有时空中的点的集合是否存在?如果存在,那么这个集合中是否包含它自身?如果不包含,那么就不能称其为包含所有时空中的点的集合;如果包含,那么这个集合就非常巨大,超出了我们的想象。
这个悖论意味着个体和整体的关系无法解决,出现了数学中的自我矛盾。
这一数学危机的解决需要借鉴哲学和逻辑学的工具,很多数学家因此开始关注哲学基础和逻辑体系,试图建立一个完备的集合论,以应对数学的自我矛盾和前进。
数学的三次危机在数学史上,贯穿着矛盾的斗争与解决。
当矛盾激化到涉及整个数学的基础时,就会产生数学危机。
而危机的解决,往往能给数学带来新的内容、新的进展,甚至引起革命性的变革。
数学的进展就经历过三次关于基础理论的危机。
一、第一次数学危机从某种意义上来讲,现代意义下的数学,也确实是作为演绎系统的纯粹数学,来源予古希腊毕达哥拉斯学派。
它是一个唯心主义学派,兴盛的时期为公元前500年左右。
他们认为,〝万物皆数〞(指整数),数学的知识是可靠的、准确的,而且能够应用于现实的世界,数学的知识由于纯粹的思维而获得,不需要观看、直觉和日常体会。
整数是在关于对象的有限整合进行运算的过程中产生的抽象概念。
日常生活中,不仅要运算单个的对象,还要度量各种量,例如长度、重量和时刻。
为了满足这些简单的度量需要,就要用到分数。
因此,假如定义有理数为两个整数的商,那么由于有理数系包括所有的整数和分数,因此关于进行实际量度是足够的。
有理数有一种简单的几何说明。
在一条水平直线上,标出一段线段作为单位长,假如令它的定端点和右端点分别表示数0和1,那么可用这条直线上的间隔为单位长的点的集合来表示整数,正整数在0的右边,负整数在0的左边。
以q为分母的分数,能够用每一单位间隔分为q等分的点表示。
因此,每一个有理数都对应着直线上的一个点。
古代数学家认为,如此能把直线上所有的点用完。
然而,毕氏学派大约在公元前400年发觉:直线上存在不对应任何有理数的点。
专门是,他们证明了:这条直线上存在点p不对应于有理数,那个地点距离op等于边长为单位长的正方形的对角线。
因此就必须发明新的数对应如此的点,同时因为这些数不可能是有理数,只好称它们为无理数。
无理数的发觉,是毕氏学派的最伟大成就之一,也是数学史上的重要里程碑。
无理数的发觉,引起了第一次数学危机。
第一,关于全部依靠整数的毕氏哲学,这是一次致命的打击。
其次,无理数看来与常识看起来相矛盾。
在几何上的对应情形同样也是令人惊奇的,因为与直观相反,存在不可通约的线段,即没有公共的量度单位的线段。
论数学史上的三次危机提到数学,我有一种感觉,数学是自然中最基础的学科,它是所有科学之父,没有数学,就不可能有其他科学的产生。
就人类发展史而言,数学在其中起的作用是巨大的,难怪有人说数学是人类科学中最美的科学。
但在数学的发展史中,并不是那么一帆风顺的,其中历史上曾发生过三大危机,危机的发生促使了数学本生的发展,因此我们应该辨证地看待这三大危机。
人类数学史上出现过三次“危机”,这实际上是数学发展中三次伟大的突破,都是人们认识领域中的变革性发展,都是人们头脑中数学认识结构的转换。
第一次数学危机使数系扩展了,万物皆数的整数算术观念被动摇了,世界上竟存在着不能用整数表示的、不可通约的非比实数,被认为是“异物”的东西,成了新体系中合理的“存在物”。
第二次数学危机是方法论的领域扩大了,确立了一种崭新的“分析方法”。
“分析”的结果与“运算”或“证明”的结果有着同等程度的确定性。
第二次数学危机先后沿续一百多年,无非是为“分析”结果的确定性寻找基础,寻求证明和建立“分析”的步骤程序。
这在数学发展史上被称之为“分析中注入严密性”。
第三次数学危机是人的认知领域扩展到无穷,扩大了人们的思维方式,通过对一系列悖论的研究,确立了关于无穷运算的规则。
人类对数的认识经历了一个不断深化的过程,在这一过程中数的概念进行了多次扩充与发展。
其中无理数的引入在数学上更具有特别重要的意义,它在西方数学史上曾导致了一场大的风波,史称“第一次数学危机”。
第一次危机发生在公元前580~568年之间的古希腊,数学家毕达哥拉斯建立了毕达哥拉斯学派。
这个学派集宗教、科学和哲学于一体,该学派人数固定,知识保密,所有发明创造都归于学派领袖。
当时人们对有理数的认识还很有限,对于无理数的概念更是一无所知,毕达哥拉斯学派所说的数,原来是指整数,他们不把分数看成一种数,而仅看作两个整数之比,他们错误地认为,宇宙间的一切现象都归结为整数或整数之比。
该学派的成员希伯索斯根据勾股定理(西方称为毕达哥拉斯定理)通过逻辑推理发现,边长为1的正方形的对角线长度既不是整数,也不是整数的比所能表示。
三大数学危机数学危机是数学公理在定义上的不完全或不够严谨,导致在理性推论下,将会得到错误的结论。
例如:在无理数还没被发现之前,在毕氏定理中出现腰长为1的等腰直角三角形的斜边长度,竟是无法写成有理数的数。
这是第一次数学危机。
第二次数学危机得解决微积分引入无穷小量而产生的极值问题(飞矢不动的悖论)。
第三次数学危机则是因罗素悖论而起,罗素悖论点出了数学集合论中的缺失。
飞矢不动悖论是古希腊数学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论中的一个。
人们通常把这些悖论称为芝诺悖论。
芝诺提出,由于箭在其飞行过程中的任何瞬间都有一个暂时的位置,所以它在这个位置上和不动没有什么区别。
中国古代的名家惠施也提出过,“飞鸟之景,未尝动也”的类似说法。
芝诺问他的学生:“一支射出的箭是动的还是不动的?”“那还用说,当然是动的。
”“确实是这样,在每个人的眼里它都是动的。
可是,这支箭在每一个瞬间里都有它的位置吗?”“有的,老师。
”“在这一瞬间里,它占据的空间和它的体积一样吗?”“有确定的位置,又占据着和自身体积一样大小的空间。
”“那么,在这一瞬间里,这支箭是动的,还是不动的?”“不动的,老师”“这一瞬间是不动的,那么其他瞬间呢?”“也是不动的,老师”“所以,射出去的箭是不动的?”罗素悖论(Russell's paradox),也称为理发师悖论,是罗素于1901年提出的悖论,一个关于类的内涵问题。
罗素悖论当时的提出,造成了第三次数学危机。
理发师悖论”悖论内容一位理发师说:“我只给不给自己刮脸的人刮脸。
”那么他是否给自己刮脸呢?如果他给的话,但按照他的话,他就不该给自己刮脸;如果他不给的话,但按照他的话,他就该给自己刮脸。
于是矛盾出现了。
罗素悖论我们通常希望:任给一个性质,满足该性质的所有类可以组成一个类。
但这样的企图将导致悖论:罗素悖论:设性质P(x)表示“”,现假设由性质P确定了一个类A——也就是说“”。
数学三次危机的启示和感悟聊起数学三次危机,感觉就像翻开了一本充满波折与智慧的探险日记。
咱们都知道,数学这东西,平时看起来挺高冷,但其实它也有热血沸腾、让人揪心的时候。
今天,咱们就来聊聊数学历史上那三次让人目瞪口呆的“大事件”,看看它们能给我们带来啥启示和感悟。
话说第一次数学危机,发生在古希腊那会儿。
那时候的人们特别爱思考,他们想啊,这世界上的一切是不是都能用数学来解释呢?于是,毕达哥拉斯学派的大佬们就提出了一个牛气冲天的观点:万物皆数。
但好景不长,有个叫希帕索斯的家伙,不小心踢到了数学的“铁板”——他居然发现了个不能表示为两个整数比的数,也就是咱们现在说的无理数。
这事儿一出,整个学派都炸了锅,毕竟他们的信仰受到了严重挑战。
这场危机告诉我们,世界远比我们想象的要复杂得多。
有时候,你以为已经掌握了真理,结果却发现只是冰山一角。
所以,咱们得保持谦逊,别轻易说“我懂了”。
生活中也一样,别总觉得自己啥都知道,多听听别人的意见,说不定会有新发现呢。
第二次数学危机,发生在17世纪。
那时候,微积分这个超级工具刚刚问世,牛顿和莱布尼茨两位大佬争得不可开交,都说是自己发明的。
但微积分这东西,虽然好用,却有点“模糊”,比如无穷小量这个概念,就让人头疼不已。
数学家们开始质疑:这玩意儿到底靠不靠谱啊?于是,数学界又陷入了一片混乱。
这场危机教会我们,创新总是伴随着风险和挑战。
微积分虽然厉害,但一开始也遇到了不少麻烦。
就像咱们创业或者尝试新事物一样,刚开始可能会遇到很多困难和质疑,但只要坚持下去,不断完善,总会找到属于自己的路。
所以,别怕困难,别怕质疑,相信自己,勇往直前就对了。
第三次数学危机,发生在20世纪初。
这次的主角是罗素和他的“理发师悖论”。
简单来说,就是有个理发师只给那些不给自己剪头发的人剪头发。
那么问题来了:理发师到底应不应该给自己剪头发呢?如果他给自己剪头发,那他就违反了只给不给自己剪头发的人剪头发的规则;如果他不给自己剪头发,那他又符合给自己剪头发的条件。
数学历史上三大危机数学作为一门研究数量、结构、变化和空间等概念的学科,自诞生以来就不断面临着各种挑战和危机。
其中,数学历史上最为著名的三大危机,分别是无理数的发现、无穷小量的悖论以及集合论中的罗素悖论。
这三大危机不仅推动了数学的发展,也深刻地影响了数学哲学和科学哲学的演变。
一、无理数的发现无理数的发现是数学史上的一次重大突破,也是数学历史上第一次危机。
自古以来,人们一直认为所有的数都可以表示为分数,即两个整数的比例。
然而,公元前5世纪,古希腊数学家毕达哥拉斯学派发现了一个重要的几何事实:边长为1的正方形的对角线长度无法用两个整数的比例来表示。
这个发现不仅颠覆了毕达哥拉斯学派关于数的理论,也引发了一场关于无理数存在性的哲学争论。
无理数的发现揭示了数学中存在着一类无法用分数精确表示的数,这对当时的数学观念产生了巨大的冲击。
为了解决这个问题,古希腊数学家们发展了无理数的理论,并提出了诸如平方根、立方根等概念。
无理数的发现不仅推动了数学的发展,也促使人们重新审视数学的基础和本质。
二、无穷小量的悖论无穷小量的悖论是数学史上第二次重大危机。
在17世纪,随着微积分的诞生,无穷小量的概念逐渐被引入数学研究。
然而,无穷小量的性质和应用却引发了诸多悖论和争论。
例如,无穷小量是0还是非0?无穷小量乘以无穷大是什么?这些问题困扰着当时的数学家,也对微积分的发展产生了阻碍。
为了解决无穷小量的悖论,数学家们进行了深入的研究和探索。
19世纪,柯西、黎曼等数学家提出了极限的概念,建立了微积分的严格基础。
极限概念的引入不仅解决了无穷小量的悖论,也推动了数学分析的进一步发展。
三、集合论中的罗素悖论集合论中的罗素悖论是数学史上第三次重大危机。
19世纪末,德国数学家康托尔创立了集合论,为数学提供了一个全新的研究对象。
然而,1901年,英国哲学家罗素发现了一个关于集合论的基本悖论:一个集合如果包含所有不包含自身的集合,那么这个集合是否包含自身?罗素悖论揭示了集合论中存在的基本矛盾,对数学的基础产生了严重的挑战。
数学三大危机简介数学三大危机,涉及无理数、微积分和集合等数学概念。
今天小编在这给大家整理了数学三大危机资料,接下来随着小编一起来看看吧!数学三大危机第一次数学危机毕达哥拉斯是公元前五世纪古希腊的著名数学家与哲学家。
他曾创立了一个合政治、学术、宗教三位一体的神秘主义派别:毕达哥拉斯学派。
由毕达哥拉斯提出的著名命题“万物皆数”是该学派的哲学基石。
毕达哥拉斯学派所说的数仅指整数。
而“一切数均可表示成整数或整数之比”则是这一学派的数学信仰。
然而,具有戏剧性的是由毕达哥拉斯建立的毕达哥拉斯定理却成了毕达哥拉斯学派数学信仰的“掘墓人”。
毕达哥拉斯定理提出后,其学派中的一个成员希帕索斯考虑了一个问题:边长为1的正方形其对角线长度是多少呢?他发现这一长度既不能用整数,也不能用分数表示,而只能用一个新数来表示。
希帕索斯的发现导致了数学史上第一个无理数根号2的诞生。
小小根号2的出现,却在当时的数学界掀起了一场巨大风暴。
它直接动摇了毕达哥拉斯学派的数学信仰,使毕达哥拉斯学派为之大为恐慌。
实际上,这一伟大发现不但是对毕达哥拉斯学派的致命打击,对于当时所有古希腊人的观念这都是一个极大的冲击。
这一结论的悖论性表现在它与常识的冲突上:任何量,在任何精确度的范围内都可以表示成有理数。
这不但在希腊当时是人们普遍接受的信仰,就是在今天,测量技术已经高度发展时,这个断言也毫无例外是正确的!可是为我们的经验所确信的,完全符合常识的论断居然被小小的根号2的存在而推翻了!这应该是多么违反常识,多么荒谬的事!它简直把以前所知道的事情根本推翻了。
更糟糕的是,面对这一荒谬人们竟然毫无办法。
这就在当时直接导致了人们认识上的危机,从而导致了西方数学史上一场大的风波,史称“第一次数学危机”。
第二次数学危机出现第二次数学危机导源于微积分工具的使用。
伴随着人们科学理论与实践认识的提高,十七世纪几乎在同一时期,微积分这一锐利无比的数学工具为牛顿、莱布尼兹共同发现。