論證方法有幾種
前言
比起經
歷一件事的過程,我們更願意看到事情走向的結果。
正文
兩千多年前,古希臘哲學家柏拉圖在他的哲學樂園門口寫道:
不懂幾何者不得入內。
所有想進入柏拉圖學園的人,且不說哲學對他們來說重不重要,有沒有必要學習,所有走到這塊告示前的人都會先要掂量自己是不是懂幾何,然後再考慮要不要進去。他可能不懂幾何,但對柏拉圖的哲學非常感興趣,但由於這個門檻,他無法進去;而另一些人他懂幾何,但並無學習哲學的念頭,因為他覺得哲學對他來說,並無必用。但即使這樣的人,也會考慮自己是不是符合條件的人。對於多數被擋在門外的人來說,懂不懂幾何也不是最重要的,他們可能更關注誰才有資格進入柏拉圖的學園。
而另一位西方最重要的哲學家—亞里士多德顯然也在學園裡。他是柏拉圖最成功的弟子。
而歐幾里得,今天我們要介紹的這本書的作者,他在看到這則啟示後,信心滿滿地走了進去。
至於他和柏拉圖探討了什麼,我們未曾得知,歐幾里得成為屈指可數的能夠進入柏拉圖學園的人。
這一點讓後人對他致以崇敬,因為這足以說明他是古往今來最有智慧的人之一,後世把他列為最偉大的數學家之一。
《幾何原本》從
1482
年第一個印刷版本問世一直到
19
世紀末,一直是歐洲數學的教科書。
那麼《幾何原本》,到底提出了什麼?
五大公設
1,
從一點到任一點可作一條直線;
2,
一條有限直線可沿直線繼續延長;
3,
以任一點為心和任意距離可以作圓;
4,
所有直角都彼此相等;
5,一條直線在與兩條直線相交,若在同側的兩內角之和小於兩直角,則這兩條直線無定限延長後在該側相交。
五大公理
1,
等於同量的量也彼此相等;
2,
等量加等量,其和相等;
3,
等量減等量,其差相等;
4,
彼此重合的東西彼此相等;
5,
整體大於部分;
從
23
條基本定義出發,
提出五大公設,確定五大公理,
然後依次推演出
467
個命題,
就是這樣一套嚴密的幾何學論證方法,對西方世界的思維體系產生了重大影響。
儘管受制於時代限制,《幾何原本》中的公理體系在今天看來並不完備,部分證明存在缺陷。(
後世的數學家們進一步修正完善了第五條公設,並
發展出非歐幾何。
)
但它的可讀性依然很強。
《幾何原本》的重大意義在於
它確立了一種完美的公理化演繹邏輯體系,
這種數學推演的邏輯體系影響如此之大,
西方科學界、思想界乃至其他領域的巨人們也深受其影響,
這其中包括哥白尼、伽利略、牛頓、康德、斯賓諾莎、愛因斯坦、林肯等。
著名理論物理學家楊振寧也曾多次拜讀過《幾何原本》,
他甚至提到,可將《幾何原本》譯為初探,
言外之意是說,除了已從《幾何原本》已推出的
467
個命題外,
還可以由此推出更多不可證偽的命題。
楊振寧還認為,中華傳統文化的一大特色是有歸納法,而無推演法。
而這也是間接導致近代科學沒有在中國萌芽的原因。
但實際上早在明朝時期,
我國明代科學家徐光啟與義大利傳教士利瑪竇於
1607
年曾合譯出第一個漢語譯本,
但他們只譯出了前六卷。
徐光啟首先提出了
“幾何”的數學專業名詞的中文名稱,
其三角形、正方形、矩形、直角等基本幾何術語也由此確立了中國現代數學的基本術語。
只是可惜的是,這本書在當時問世後,並未掀起多大波瀾。
而後來的譯者李善蘭與偉烈亞力則共同完成了後半部。
而在他們中間間隔的兩百五十多年裡,近代科學在歐洲誕生,工業革命改變了人類的生產力。
我無法證實這樣的論斷:閱讀《幾何原本》的是促成閱讀者成為科學家的誘因之一。
但諸多物理學家、數學家、哲學家均對《幾何原本》給予高度評價。
對數學家的影響不必消說,
除了基本的推理演繹的數學證明方法外,
歸謬法
(我更願意稱它為反證法)在《幾何原本》裡也被大量應用,
今日,這種數學方法也已經成為數學家們常用的一種工具。
對於哲學家而言
斯賓諾莎參考《幾何原本》的寫作結構寫出了《倫理學》,
康德其受《幾何原本》的影響反映在《純粹理性批判》中。
對科學家來說
牛頓參照《幾何原本》寫作結構寫出了《自然哲學的數學原理》,
而愛因斯坦曾評價《幾何原本》,他說:
“當一個最初接觸歐幾里得幾何學時,如果不曾為它的明晰性和可靠性所感動,那麼他是不會成為一個科學家的。”
可以說,《幾何原本》裡構建的演繹邏輯思維體系,深深地推動了人類自然科學與歷史發展的程序。
這個影響論到人的個體,顯然不是隻是簡單地知曉公理,而是深深地存在於閱讀與研究《幾何原本》這個過程當中的。
據說,當時古希臘幾何學流行之時,亞歷山大國王托勒密一世也想學一點幾何學,但他學得很吃力,於是他問歐幾里得,
“學習幾何學有沒有捷徑可走?”歐幾里得搖搖頭,對他說,抱歉,陛下,學習數學,是沒有什麼捷徑可走,在這方面,國王和普通百姓是一樣的。
因此,幾何原本也曾被譯為《沒有王者之路》。
徐光啟曾這樣評價《幾何原本》,
能精此書者,無一事不可精。
但是要花多少時間,要經過多少過程,
很遺憾,我無法告訴你,也無法能證明閱讀它的意義是有效的。
不妨你親自翻開這本書,探索一番吧。
閱讀建議:幾何學歷經兩千多年,已發展成為一項成熟且演化出眾多分支的數學學科。如果想知道歐幾里得究竟是如何思考和呈現其體系的,就必須用歐幾里得所理解和使用的概念,而非用今天的數學思想去探究。(如關於直線的定義,希臘人所說的直線是有限的,而我們認為直線是無限的。)
推薦譯本:
江西人民出版社 張卜天譯本
如果你覺得這篇文章不錯的話,就請點點關注與贊哦,也歡迎各位在評論區留言,交流收穫。
本文首發於微信公眾號“長將芳沐”,如有轉載請註明出處來源。