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GIF 點擊關(guān)注哦 數(shù)學歷史上的三次數(shù)學危機,每一次都能摧毀人類對宇宙規(guī)律的信仰 數(shù)學 小編不止一次說過,如果人類想要探索宇宙,發(fā)展科學,那么牢不可破的數(shù)學真理是我們唯一需要解決的問題。 沒有人知道人類文明第一次有“數(shù)字”的概念是在什么時候,也許是在30萬年前,也許是在300萬年前,也沒有人知道為什么1+1=2,但是我們都知道這是對的,是宇宙規(guī)律的基本法則。 在1+1=2的基礎上人類建立了屬于自己的文明,同時也極大的發(fā)展了自己的數(shù)學,然而并不是每個人都認為,類似于1+1=2的問題,就一定是正確的,這就是數(shù)學歷史上著名的“數(shù)學危機”。 數(shù)學 如果有人看過科幻作家劉慈欣的《三體》這本書,你們應該知道,在整個宇宙中,最可怕和最有效的武器就是數(shù)學規(guī)律,如果有哪個文明能夠篡改數(shù)學規(guī)律,那么這個文明就可以主宰整個宇宙。 如何判斷我們的數(shù)學是不是正確的,如何驗證我們的理論是不是科學的?答案很簡單,那就是把大自然的規(guī)律套用在我們發(fā)現(xiàn)的數(shù)學公式里,看看得到的結(jié)果是不是和大自然的反饋保持一致,如果一個公式能夠解決大自然里相同的一系列現(xiàn)象,而它本身具有完美的邏輯解,那么這個數(shù)學公理就是成立的。 數(shù)學 一直以來,科學家們最引以為傲的,就是他們的數(shù)學公式能夠完美的影射大自然,然而在公元前400年、1500年、1872年,分別出現(xiàn)了三次巨大的數(shù)學危機。 雖然在尋常人看來這不過是幾個符號發(fā)生了變化,但是在數(shù)學家心目中,他們信仰的1+1=-2坍塌了。 數(shù)學危機的爆發(fā)讓很多數(shù)學家陷入了巨大的恐慌,在第一次數(shù)學危機誕生的時候,畢達哥拉斯為了不讓學派陷入恐慌,把發(fā)現(xiàn)危機的數(shù)學家希帕索斯扔進大海淹死,但是這并不能阻止危機的蔓延。 數(shù)學 第一次數(shù)學危機:整數(shù)危機 在遙遠的公元前,著名的數(shù)學家畢達哥拉斯認為宇宙萬物都是整數(shù),在整數(shù)的基礎上他們發(fā)現(xiàn)了勾股定理這條偉大的公式。 但是畢達哥拉斯學派在研究的過程中發(fā)現(xiàn)了部分直角三角形在結(jié)構(gòu)上并不能用完整的數(shù)字去表示,也就是說勾股定理在整數(shù)前提下不能做到完美公約,這對于畢達哥拉斯學派來說是毀滅性的打擊。 為了解決這個問題越來越多的數(shù)學家開始研究幾何數(shù)學,間接性的讓幾何數(shù)學成為獨立的數(shù)學分支,為人類數(shù)學發(fā)展開辟了新紀元。 數(shù)學 第二次數(shù)學危機:無窮危機 人類的思維很難理解無窮的概念,就好比我們總是希望圓周率有個盡頭,但事實上圓周率卻是無限不重復的數(shù)字。 在牛頓和萊布尼茨發(fā)現(xiàn)微積分之前,人類數(shù)學對于無窮小和無窮值這樣的數(shù)學問題是束手無策的,就好像整除3的無窮規(guī)律一樣,人類沒有辦法接受一個近似的答案,一個可以延綿無序直到宇宙盡頭都沒有結(jié)束的數(shù)學解,于是微積分誕生了。 無窮問題讓數(shù)學陷入了前所未有的恐慌,但是也徹底的改變了數(shù)學的發(fā)展,微積分作為人類最重要的數(shù)學發(fā)現(xiàn)之一,成功挽救了數(shù)學這門科學。 數(shù)學 第三次數(shù)學危機:集合危機 在經(jīng)歷兩次數(shù)學危機以后,人類把數(shù)學的基礎集合原理定性為沒有矛盾的概論,然而數(shù)學最大的問題就在于它永遠呈現(xiàn)唯一解和多重解這樣的屬性,也存在很多的矛盾共生性。 第三次數(shù)學危機是以著名哲學家羅素為代表的哲學派提出了類型論,用來佐證不定性數(shù)學原理,在數(shù)學界引起了軒然大波,不定性的數(shù)學危機直到今天都沒有徹底解決,太多的數(shù)學問題人類沒有辦法找到定性的答案,所以時至今日,我們的數(shù)學科學依然處在第三次危機的陰影中。 數(shù)學 科學總是在質(zhì)疑中進步,我們的數(shù)學也當然不能例外,一次危機一次革新,數(shù)學作為大自然最深層的規(guī)律,必然是劃分每個文明等級的重要尺度,人類文明至今也只是走在數(shù)學大道的起點上,數(shù)學的發(fā)展要靠我們一代又一代人至死不渝的奮斗和傳承。 |
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