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【j2开奖】数的起源——从计数到十进制|周末读书(2)

时间:2016-11-27 19:35来源:118图库 作者:j2开奖直播 点击:
地中海文明在相当一段时期里,把这两种系统都保存下来了。绝大部分日常的数用“几分之一”系统来记。另一方面,天文学和航海需要更大的精确性,所

  地中海文明在相当一段时期里,把这两种系统都保存下来了。绝大部分日常的数用“几分之一”系统来记。另一方面,天文学和航海需要更大的精确性,所以在这些领域里采用了六十进位制,其中包括时间和角度的量度。现在把一小时分成六十分钟,一分钟分为六十秒,都可以经过希腊天文学家追溯到巴比伦的六十进位制分数。将近四千年来,我们至今还在受着巴比伦书记员的影响。

  

  长度并不是数

  在古希腊时期和希腊化时期的文明里,数学变得更加复杂了。当然,希腊人因为第一个提出数学证明而闻名。试图利用清晰的初始的假设和细心的命题,以严格的演绎方法研究数学,他们是第一个民族。可能正是由此,他们对于数及其与其他量的关系特别小心。

  大约在公元前4世纪的相当一段时间,希腊人得出了“不可通约量”这个重要发现。就是说,他们发现了把两个已给的量表示成为第三个量的(整数)倍,并不一定能做到。这并不仅是说,长度和数在概念上是不相同的(当然,这一点也很重要),更重要的是希腊人还对不能用数来表示长度给出了证明。

  他们是这样来论证的。如果两条线段的长度可以用数来表示的话,因为当时人们对于数,最多知道有分数,则在最坏的情况下会用到一些分数。然后,改变长度的单位,就可以断定,这两个长度都相应于完整的数。换句话说,一定可以找到一个长度单位,使得两条线段包含这个单位的个数都是完整的数。这时就说,这两条线段可以“同时度量”,也就说,它们是“可通约的”。

  然而,玄机在于希腊人还会“证明”两个数并不一定总是可通约的。他们的标准的例子是关于正方形的边和对角线的情况,这时就找不到共同的长度单位。我们并不确切知道希腊人当时是怎样发现它们是“不可通约的”,但是很可能是这样思考的:若从对角线减去边长(即在长的线段中减去短的线段),就会得到一个短于二者的线段(即余量);如果对角线和边可以用同样的单位来度量,它们的差当然也如此。现在对上面得到的余量和正方形的边再重复上面的程序,即从正方形的边减去第一次的余量(仍是从长的减去短的)多次,例如减了两次,直到第二次的余量又短于第一次的余量为止。第二次的余量仍然可以用公共的单位来度量。于是就看还有余量没有。如果仍然有,就再从第一次的余量减去这个新的第二次的余量多次,直到新的余量又比第二次的余量短为止。结果是:或者减尽了,再也没有余量,或者减不尽,就有了第三次的余量,于是再从第二次的余量中多次减第三次的余量,并如此以往)。结果是:这个过程永远不会终结;相反,它会产生出越来越小的余量线段。

  最后,余量会短于公共的单位。但原来的推理说明了余量中包含的公共单位的段数仍然是完整的数,而这是不可能的(说到头,任何完整的数都不会小于1),所以,我们就能断定,这个公共单位事实上不存在。

  当然,对角线也有长度。今天我们会说:若边长是一个单位,则对角线长是√2个单位,这样,上面的论证就说明√2是一个分数。希腊人并不真的知道√2在什么意义下也是一个数。相反地,(希腊人认为)它是一个长度,或者更好是说,它是对角线长度和边的长度之比。把类似的论证用于其他的长度,例如他们还知道面积为1的正方形的边长和面积为10的正方形的边长也是不可通约的。

  于是,结论就是:长度并不是数,相反,长度是另一类“大小”,即是另一类的“量”。但是现在我们知道所谓“量”的种类是在扩散,其中有数,有长度,有面积,有角度,有体积等等。每一个都必须看成是不同类别的量,而彼此不能比较。

(责任编辑:本港台直播)
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