第一次数学危机概要
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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。
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。
第一次数学危机的内容及其对数学发展的影响1000字1. 引言1.1 概述数学作为一门古老而又重要的学科,对人类文明的发展起到了至关重要的作用。
然而,在数学发展的过程中,曾经出现过一次被称为“第一次数学危机”的事件,给数学领域带来了巨大的冲击。
本文将以此事件为切入点,探讨第一次数学危机的内容及其对数学发展产生的深远影响。
1.2 研究背景在人类历史上,数学始终是不断发展和演进的。
然而,随着数学领域日益扩大和专业化,各个分支之间相互联系日渐复杂。
第一次数学危机是在这样一个背景下爆发出来的,它凸显了数学领域中存在的问题并引起了广泛关注。
1.3 目的和意义通过深入研究第一次数学危机所涉及的内容以及其对整个数学领域发展所产生的影响,可以更好地理解数学研究面临的困境和挑战,并寻找解决方法和改进策略。
此外,也可以从中得到宝贵的启示和教训,促进学术界对数学研究的反思,不断推动数学的创新与发展。
以上是对文章“1. 引言”部分的详细清晰撰写。
2. 第一次数学危机的发生2.1 背景介绍在数学发展的历史长河中,曾经出现过多次危机和困境。
其中,第一次数学危机是指发生在19世纪末20世纪初的一场重大危机。
这场危机源于欧洲各国数学界对基础数学概念和定理的混乱和不统一认知,导致了数学领域的分歧与混乱。
2.2 事件概述第一次数学危机的事件始于19世纪末期,当时欧洲各国的数学家们在研究中逐渐发现了一些矛盾和争议。
这些矛盾主要集中在基础数学概念和定理方面,例如无限集合论、实数体系、连续性等问题。
各国的数学家们对这些问题有不同的见解和解释,没有达成共识。
在此期间,德国著名数学家康托尔提出了集合论及其应用,在推动了数学发展的同时也引起了更大范围内对基本理论与公理体系正确性的怀疑。
他从集合论角度来看待一些传统数学概念,如连续性和无理数等,与传统观点存在分歧。
这引起了数学界的大规模争议。
同时,在法国和德国的数学家之间也存在着对于连续性的不同看法。
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。
第一次数学危机的内容第一次数学危机:开启了数学危机的大门在数学史上,有一个重要的历史节点,被称为“第一次数学危机”。
这一事件不仅对数学领域产生了深远的影响,也为后来的数学发展奠定了基础。
本文将从多个角度探讨第一次数学危机的内容,以期带领读者更好地理解这一重要事件。
一、背景第一次数学危机发生在19世纪末20世纪初的数学界。
在那个时候,欧洲的数学家们正在为了解决一类特殊的数学问题而竭尽全力。
这个问题是人们关于无理数的猜想,即无理数是否能够通过有理数的四则运算得到。
而无理数在数学中有着重要的地位,它们既不能表示为两个整数的比值,也不能表示为有限小数或循环小数。
二、挑战对于这个问题,欧洲的数学家们陷入了一种无法解决的困境。
他们试图通过有理数的四则运算,以及根号的开方运算,来逼近或构造无理数。
然而,他们的努力始终没有取得重大突破。
这使得数学界一时间笼罩在一片迷雾之中。
一些人开始质疑数学是否存在根本性的问题,甚至有人怀疑数学的完备性。
三、突破然而,正当数学界陷入困境之时,一位名叫康托尔(Georg Cantor)的数学家站了出来。
他提出了一个革命性的思想,即集合论。
康托尔认为,数学中的所有对象都可以看作是集合,并通过集合的运算来进行研究。
他将无理数看作是一个特殊的集合,通过集合的运算,康托尔成功地解决了无理数的问题,从而打破了数学危机的僵局。
四、影响康托尔的集合论不仅为解决无理数问题提供了新的思路,也为数学的发展开辟了新的领域。
集合论成为数学的重要分支之一,对数学的基础理论产生了深远的影响。
康托尔还通过集合论的思想,提出了无穷的概念,引入了无穷集合的研究,进一步推动了数学的发展。
五、启示第一次数学危机的发生,让人们意识到数学并非一成不变的,它是不断发展的。
数学家们通过面对危机,寻找新的思路和方法,推动了数学的进步。
这给我们一个启示,即在面对问题和困境时,我们应该保持开放的心态,勇于尝试新的思路和方法,不断探索和创新。
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。