四角楼盈佳厂最新招聘:古希腊勾股定理之父——毕达哥拉斯

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毕达哥拉斯
【毕达哥拉斯简介】

  毕达哥拉斯[1](Pythagoras,572 BC?—497 BC?)古希腊数学家、哲学家。无论是解说外在物质世界,还是描写内在精神世界,都不能没有数学!最早悟出万事万物背后都有数的法则在起作用的,是生活在2500年前的毕达哥拉斯。 
  毕达哥拉斯出生在爱琴海中的萨摩斯岛(今希腊东部小岛),曾在名师门下学习几何学、自然科学和哲学。以后因为向往东方的智慧,经过万水千山来到巴比伦、印度和埃及(有争议),吸收了阿拉伯文明和印度文明(公元前480年

【人生简历】

  
  公元前580年,毕达哥拉斯出生在米里都附近的萨摩斯岛(今希腊东部的小岛)——爱奥尼亚群岛的主要岛屿城市之一,此时群岛正处于极盛时期,在经济、文化等各方面都远远领先于希腊本土的各个城邦。
  毕达哥拉斯的父亲是一个富商,九岁时被父亲送到提尔,在闪族叙利亚学者那里学习,在这里他接触了东方的宗教和文化。    公元前550年,30岁的毕达哥拉斯因宣传理性神学,穿东方人服装,蓄上头发从而引起当地人的反感,从此萨摩斯人一直对毕达哥拉斯有成见,认为他标新立异,鼓吹邪说。  抵达埃及后,国王阿马西斯推荐他入神庙学习。从公元前535年到公元前525年这十年中,毕达哥拉斯学习了象形文字和埃及神话历史和宗教,并宣传希腊哲学,受到许多希腊人尊敬,有不少人投到他的门下求学。
  毕达哥拉斯在49岁时返回家乡萨摩斯,开始讲学并开办学校,但是没有达到他预期的成效。公元前520年左右,为了摆脱当时君主的暴政,他与母亲和唯一的一个门徒离开萨摩斯,移居西西里岛,后来定居在克罗托内。在那里他广收门徒,建立了一个宗教、政治、学术合一的团体。
  他的演讲吸引了各阶层的人士,很多上层社会的人士来参加演讲会。    毕达哥拉斯被迫移居他林敦(今意大利南部塔兰托),并于公元前500年去世,享年80岁。许多门徒逃回希腊本土,在弗利奥斯重新建立据点,另一些人到了塔兰托,继续进行数学哲学研究,以及政治方面的活动,直到公元前4世纪中叶。毕达哥拉斯学派持续繁荣了两个世纪之久。

 【“万物皆数”】

  最早把数的概念提到突出地位的是毕达哥拉斯学派。他们很重视数学,企图用数来解释一切。宣称数是宇宙万物的本原,研究数学的目的并不在于使用而是为了探索自然的奥秘。他们从五个苹果、五个手指等事物中抽象出了五这个数。这在今天看来很平常的事,但在当时的哲学和实用数学界,这算是一个巨大的进步。在实用数学方面,它使得算术成为可能。在哲学方面,这个发现促使人们相信数是构成实物世界的基础。
  毕达哥拉斯定理——勾股定理
  

毕达哥拉斯本人以发现勾股定理(西方称毕达哥拉斯定理)著称于世。这定理早已为巴比伦人和中国人所知(在中国古代大约是战国时期西汉的数学著作 《周髀 算经》中记录着商高同周公的一段对话。商高说:“…故折矩,勾广三,股修四,经隅五。”商高那段话的意思就是说:当直角三角形的两条直角边分别为3(短边)和4(长边)时,径隅(就是弦)则为5。以后人们就简单地把这个事实说成“勾三股四弦五”。这就是中国著名的勾股定理.),不过最早的证明大概可归功于毕达哥拉斯。他是用演绎法证明了直角三角形斜边平方等于两直角边平方之和,即毕达哥拉斯定理(勾股定理)。
  数论
  毕达哥拉斯对数论作了许多研究,将自然数区分为奇数、偶数、素数、完全数、平方数、三角数和五角数等。在毕达哥拉斯派看来,数为宇宙提供了一个概念模型,数量和形状决定一切自然物体的形式,数不但有量的多寡,而且也具有几何形状。在这个意义上,他们把数理解为自然物体的形式和形象,是一切事物的总根源。因为有了数,才有几何学上的点,有了点才有线面和立体,有了立体才有火、气、水、土这四种元素,从而构成万物,所以数在物之先。自然界的一切现象和规律都是由数决定的,都必须服从“数的和谐”,即服从数的关系。
  毕达哥拉斯还通过说明数和物理现象间的联系,来进一步证明自己的理论。他曾证明用三条弦发出某一个乐音,以及它的第五度音和第八度音时,这三条弦的长度之比为6:4:3。他从球形是最完美几何体的观点出发,认为大地是球形的,提出了太阳、月亮和行星作均匀圆运动的思想。他还认为十是最完美的数,所以天上运动的发光体必然有十个。
  一个理论
  他还有一套这样的理论:地球沿着一个球面围绕着空间一个固定点处的“中央火”转动,另一侧有一个“对地星”与之平衡。这个“中央火”是宇宙的祭坛,是人永远也看不见的。这十个天体到中央火之间的距离,同音节之间的音程具有同样的比例关系,以保证星球的和谐,从而奏出天体的音乐。
  整数的变化
  毕达哥拉斯和他的学派在数学上有很多创造,尤其对整数的变化规律感兴趣。例如,把(除其本身以外)全部因数之和等于本身的数称为完全数(如6,28, 496等),而将本身大于其因数之和的数称为盈数;将小于其因数之和的数称为亏数。
  几何的其他贡献
  在几何学方面,毕达哥拉斯学派证明了“三角形内角之和等于两个直角”的论断;研究了黄金分割;发现了正五角形和相似多边形的作法;还证明了正多面体只有五种——正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体。
  万物皆数
  他同时任意地把非物质的、抽象的数夸大为宇宙的本原,认为“万物皆数”,“数是万物的本质”,是“存在由之构成的原则”,而整个宇宙是数及其关系的和谐的体系。毕达哥拉斯将数神秘化,说数是众神之母,是普遍的始原,是自然界中对立性和否定性的原则

【毕达哥拉斯得到的伦理观】

  
  在早年的治学时期,毕达哥拉斯经常到各地演讲,以向人们阐明经过他深思熟虑的见解,除了“数是万物之原”的主题外,他还常常谈起有关道德伦理的问题。
  他对议事厅的权贵们说,“一定要公正。不公正,就破坏了秩序,破坏了和谐,这是最大的恶。起誓是很严重的行为,不到关键时刻不要随便起誓,可是每个官员应能立下保证,保证自己不说谎话。”
  
  他谈到过自律的问题。他说,自律是对人个性的一种考验,对儿童、少年、老人、妇女来说,能自律是一种美德,但对年轻人来说,则是必要。自律使你身体健康,心灵洁净,意志坚强。毕达哥拉斯从如何培养自律讲到教育的重要性,他认为人的自律只能在理性和知识的指导下才能培养起来,而知识只能通过教育才能获得,所以教育的重要性是不容忽视的。
  他形象的描述了教育的特性:“你能通过学习从别人那里获得知识,但教授你的人却不会因此失去了知识。这就是教育的特性。世界上有许多美好的东西。好的禀赋可以从遗传中获得,如健康的身体,娇好的容颜,勇武的个性;有的东西很宝贵,但一经授予他人就不再归你所有,如财富,如权力。而比这一切都宝贵的是知识,只要你努力学习,你就能得到而又不会损害他人,并可能改变你的天性。”
  

【毕达哥拉斯的小故事】

  毕达哥拉斯有次应邀参加一位富有政要的餐会,这位主人豪华宫殿般的餐厅铺着是正方形美丽的大理石地砖,由于大餐迟迟不上桌,这些饥肠辘辘的贵宾颇有怨言;这位善于观察和理解的数学家却凝视脚下这些排列规则、美丽的方形磁砖,但毕达哥拉斯不只是欣赏磁砖的美丽,而是想到它们和[数]之间的关系,于是拿了画笔并且蹲在地板上,选了一块磁砖以它的对角线 AB为边画一个正方形,他发现这个正方形面积恰好等于两块磁砖的面积和。他很好奇,于是再以两块磁砖拼成 的矩形之对角线作另一个正方形,他发现这个正方形之面积等于5块磁砖的面积,也就是以两股为边作正方形面积之和。至此毕达哥拉斯作了大胆的假设: 任何直角三角形,其斜边的平方恰好等于另两边平方之和。那一顿饭,这位古希腊数学大师,视线都一直没有离开地面。

【西方哲学史——毕达哥拉斯】

  作者:英 伯特兰·罗素著 来源:《西方哲学史》
  毕达哥拉斯对古代和近代的影响是我这一章的主题;无论就他的聪明而论或是就他的不聪明而论,毕达哥拉斯都是自有生民以来在思想方面最重要的人物之一。数学,在证明式的演绎推论的意义上的数学,是从他开始的;而且数学在他的思想中乃是与一种特殊形式的神秘主义密切地结合在一起的。自从他那时以来,而且一部分是由于他的缘故,数学对于哲学的影响一直都是既深刻而又不幸的。   康福德(《从宗教到哲学》)说,在他看来,“毕达哥拉斯代表着我们所认为与科学倾向相对立的那种神秘传统的主潮。”他认为巴门尼德——他称之为“逻辑的发现者”
      一切中最伟大的净化便是无所为而为的科学,唯有献身于这种事业的人,亦即真正的哲学家,现在我就要谈谈“理论”(theory)这个字。这个字原来是奥尔弗斯教派的一个字,康福德解释为“热情的动人的沉思”。他说,在这种状态之中“观察者与受苦难的上帝合而为一,在他的死亡中死去,又在他的新生中复活”;对于毕达哥拉斯,这种“热情的动人的沉思”乃是理智上的,而结果是得出数学的知识。这样,通过了毕达哥拉斯主义,“理论”
  就逐渐地获得了它的近代意义;然而对一切为毕达哥拉斯所鼓舞的人们来说,它一直保存着一种狂醉式的启示的成份。这一点,对于那些在学校里无可奈何地学过一些数学的人们来说,好像是很奇怪的;然而对于那些时时经验着由于数学上的豁然贯通而感到沉醉欢欣的人们来说,对于那些喜爱数学的人们来说,毕达哥拉斯的观点则似乎是十分自然的,纵令它是不真实的。仿佛经验的哲学家只是材料的奴隶,而纯粹的数学家,正象音乐家一样,才是他那秩序井然的美丽世界的自由创造者。
    近代关于真理的定义,例如实用主义的和工具主义的关于真理的定义,就是实用的而不是沉思的,它是由于与贵族政权相反对的工业文明所激起的。
  无论人们对于容许奴隶制存在的社会制度怀着怎样的想法,但正是从上面那种意义的君子那里,我们才有了纯粹的数学。沉思的理想既能引人创造出纯粹的数学,所以就是一种有益的活动的根源;这一点就增加了它的威望,并使它在神学方面、伦理学方面和哲学方面获得了一种在其他情况下所不能享有的成功。
    大多数的科学从它们的一开始就是和某些错误的信仰形式联系在一片的,这就使它们具有一种虚幻的价值。天文学和占星学联系在一片,化学和炼丹术联系在一片。数学则结合了一种更精致的错误类型。数学的知识看来是可靠的、准确的,而且可以应用于真实的世界。此外,它还是由于纯粹的思维而获得的,并不需要观察。因此之故,人们就以为它提供了日常经验的知识所无能为力的理想。人们根据数学便设想思想是高于感官的,直觉是高于观察的。如果感官世界与数学不符,那么感官世界就更糟糕了。人们便以各种不同的方式寻求更能接近于数学家的理想的方法,而结果所得的种种启示就成了形而上学与知识论中许多错误的根源。这种哲学形式也是从毕达哥拉斯开始的。
  正如大家所知道的,毕达哥拉斯说“万物都是数”。这一论断如以近代的方式加以解释的话,在逻辑上是全无意义的,然而毕达哥拉斯所指的却并不是完全没有意义的。
  他发现了数在音乐中的重要性,数学名词里的“调和中项”与“调和级数”就仍然保存着毕达哥拉斯为音乐和数学之间所建立的那种联系。他把数想象为象是表现在骰子上或者纸牌上的那类形状。我们至今仍然说数的平方与立方,这些名词就是从他那里来的。
  他还提到长方形数目、三角形数目、金字塔形数目等等。这些都是构成上述各种形状所必需的数目小块块(或者我们更自然一些应该说是些数目的小球球)。他把世界假想为原子的,把物体假想为是原子按各种不同形式排列起来而构成的分子所形成的。他希望以这种方式使算学成为物理学的以及美学的根本研究对象。
    然而不幸,毕达哥拉斯的定理立刻引到了不可公约数(无理数)的发现,这似乎否定了他的全部哲学。在一个等边直角三角形里,弦的平方等于每一边平方的二倍。让我们假设每边长一时,那么弦应该有多么长呢?让我们假设它的长度是m/n时。那么m2/n2=2。
  如果m和n有一个公约数,我们可以把它消去,于是m和n必有一个是奇数。现在m2=2n2,所以m是偶数,所以m也是偶数;因此n就是奇数。假设m=2p。那么4p2=2n2,因此n2=2p2,而因此n便是偶数,与假设相反。所以就没有m/n的分数可以约尽弦。以上的证明,实质上就是欧几里德第十编中的证明①。
  这种论证就证明了无论我们采取什么样的长度单位,总会有些长度对于那个单位不能具有确切的数目关系;也就是说,不能有两个整数m、n,从而使问题中的m倍的长度等于n倍的单位。这就使得希腊的数学家们坚信,几何学的成立必定是独立的而与算学无关。
    牛顿的《原理》一书,尽管它的材料公认是经验的,但是它的形式却完全是被欧几里德所支配着的。严格的经院形式的神学,其体裁也出于同一个来源。个人的宗教得自天人感通,神学则得自数学;而这两者都可以在毕达哥拉斯的身上找到。
  我相信,数学是我们信仰永恒的与严格的真理的主要根源,也是信仰有一个超感的可知的世界的主要根源。几何学讨论严格的圆,但是没有一个可感觉的对象是严格地圆形的;无论我们多么小心谨慎地使用我们的圆规,总会有某些不完备和不规则的。这就提示了一种观点,即一切严格的推理只能应用于与可感觉的对象相对立的理想对象;很自然地可以再进一步论证说,思想要比感官更高贵而思想的对象要比感官知觉的对象更真实。神秘主义关于时间与永恒的关系的学说,也是被纯粹数学所巩固起来的;因为数学的对象,例如数,如其是真实的话,必然是永恒的而不在时间之内。这种永恒的对象就可以被想象成为上帝的思想。因此,柏拉图的学说是:上帝是一位几何学家;  有一个只能显示于理智而不能显示于感官的永恒世界,全部的这一观念都是从毕达哥拉斯那里得来的。如果不是他,基督徒便不会认为基督就是道;如果不是他,神学家就不会追求上帝存在与灵魂不朽的逻辑证.明.。但是在他的身上,这一切还都不显著。
  下面就要谈到这一切是怎样变得显著的。  

【教训与反思】

  科学不等于圣洁。科学家不等于道德高尚。这样的教训古今都有。公元前500年,古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras)学派的弟(Hippasus)发现无理数,却被老师处死。
  历史的教训在于给人类以教益。科学完全走出政治强权的阴影,完全走出李森科之流的阴影,这在今天仍然是人类的一项艰巨的任务。控制论的创立者诺伯特·维纳的话提供了这一事件的反思:“科学是一种生活方式,它只在人们具有信仰自由的时候才能繁荣起来。基于外界的命令而被迫去遵从的信仰并不是什么信仰,基于这种假信仰而建立起来的社会必然会由于瘫痪而导致灭亡,因为在这样的社会里,科学没有健康生长的基础。”
  事实上,科学的存在和发展中一个永恒的问题是标准与创新的矛盾。一方面,科学知识的出现必然形成相关的评判正误的标准,另一方面,科学知识出现的过程就是对原有标准突破的过程,因此也必然受到原有标准的限制或压制。这就需要我们更深刻地反思两种科学的悲剧:一种是推行错误的标准所导致的后果;另一种是肆意创新所带来的人道主义灾难。聂文涛面向基层医院适宜技术培训讲演中说:人类推行糖尿病“限制碳水化合物”饮食标准(John rollo标准),到重新执行“高碳水化合物”标准(如北京协和医院标准),这期间无数患者因为错误的糖尿病饮食治疗进一步丧失了健康。医学界要如何面对这样的情况?  斯蒂芬·茨威格在《异端的权利》原文中的两段话:“(卡斯特里奥与加尔文)在这场战争中,存在着一个范围大得多并且是永恒的生死攸关的问题。”“每一个国家,每一个时代,每一个有思想的人,都不得不多次确定自由和权力间的界标。因为,如果缺乏权力,自由就会退化为放纵,混乱随之发生;另一方面,除非济以自由,权力就会成为暴政。”这两段话隐藏着这样的意思:(1)应该给所有持异端见解的人证明自己的权利,或者说一切反对异端见解的人必须提供证据;(2)所有持异端见解的人都需要证明自己的正确,而无需在此之前抱怨社会的不理解。(3)所谓科学发展的意义,正在于改变人类原有的认识。因此,选择错误是一种权利,否则就没有科学探索的合理性。