李海艷
你知道嗎?小小的√2在數(shù)學史上,曾經(jīng)是一個不可說的秘密。
在古希臘時代,有一個著名的“畢達哥拉斯學派”,它的創(chuàng)立者是一位偉大的數(shù)學家——畢達哥拉斯。古代的科學家們喜歡把自己的發(fā)現(xiàn)哲學化,畢達哥拉斯就認為“萬物皆數(shù)”。而他所說的“數(shù)”,僅僅是整數(shù)與整數(shù)之比,也就是現(xiàn)代意義上的有理數(shù)。他認為除了有理數(shù)以外,不可能存在另外的數(shù)。
畢達哥拉斯最偉大的貢獻是給出了勾股定理的第一個嚴格的證明。所以直到現(xiàn)在,西方人仍然稱勾股定理為“畢達哥拉斯定理”。曾有消息說,當勾股定理被發(fā)現(xiàn)之后,畢達哥拉斯學派的成員們殺了100頭牛來大擺筵席,以示慶賀,所以西方人又稱勾股定理為“百牛定理”。就在人們沉浸在狂歡的氛圍中時,畢達哥拉斯的一個學生希伯索斯,在利用勾股定理計算時發(fā)現(xiàn),邊長為1的正方形的對角線的長度并不是有理數(shù),也就是說,當一個等腰直角三角形的兩條直角邊長分別為1時,斜邊長度怎么找也找不到。因為這個數(shù)必須要滿足平方是2這個條件。希伯索斯做了各種嘗試,終于意識到一個嚴峻的問題:有理數(shù)不夠用了。
畢達哥拉斯學派的學者們懷疑這個數(shù),又無法解釋這個數(shù),就稱它為“另類數(shù)”。
希伯索斯的發(fā)現(xiàn)當然是正確的。我們現(xiàn)在知道這個數(shù)是√2,然而,這與當時人們的認知發(fā)生了激烈的沖突。當時的人們認為任何量在任何精確度的范圍內(nèi)都可以表示成有理數(shù)。但是,這個符合常識的論斷居然被小小的√2的存在而推翻了。
√2這個數(shù)的發(fā)現(xiàn)從根本上動搖了畢達哥拉斯學派所認為的“萬物皆數(shù)”理論,這不僅是對畢達哥拉斯學派的致命打擊,也是對當時所有古希臘人觀念的一個極大的沖擊。更糟糕的是,對此,人們毫無辦法。于是,這就直接導致了人類認識上的危機,也導致了西方數(shù)學史上一場巨大的風波。這在數(shù)學史上被稱為“第一次數(shù)學危機”。
畢達哥拉斯無法忍受自己的理論將被推翻,他下令,關于“另類數(shù)”的問題,只能在學派內(nèi)部研究,一律不得外傳??墒窍2魉钩鲇趯茖W的尊重,并沒有嚴守秘密。畢達哥拉斯怒不可遏,命令弟子們對希伯索斯進行懲罰。希伯索斯最后被畢達哥拉斯學派的人扔進了大海。
希伯索斯的發(fā)現(xiàn),第一次向人們揭示了有理數(shù)系的缺陷,對以后數(shù)學的發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響,促使人們從依靠直覺、經(jīng)驗而轉向依靠證明,推動了公理幾何學和邏輯學的發(fā)展。
(作者單位:江蘇省連云港市東??h張灣中學)