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罗巴切夫斯基创立非欧几何的艰难历程.

罗巴切夫斯基创立非欧几何的艰难历程.
罗巴切夫斯基创立非欧几何的艰难历程.

罗巴切夫斯基创立非欧几何的艰难历程

1893年,在喀山大学树立起世界上第一个数学家的塑像。这位数学家就是俄国的伟大学者、非欧几何的创始人之一罗巴切夫期基(H.N.JIoqaheBCKNN,1792-1856)。非欧几何是人类认识史上一个富有创造性的伟大成果,它的创立,不仅带来了近百年来数学的巨大进步,而且对现代物理学、天文学以及人类时空观念的变革都产生了深远的影响。可是,这一重要的数学发现在罗巴切夫斯基提出后相当长的段时间内,不但没能赢得社会的承认和赞美,反而遭到种种歪曲、非难和攻击,使非欧几何这一新理论迟迟得不到学术界的公认。

失败的启迪

罗巴切夫斯基是在尝试解决欧氏第五公设问题的过程中,从失败走上他的发现之路的。欧氏第五公设问题是数学史上最古老的著名难题之一。它是由古希腊学者最先提出来的。公元前3世纪,希腊亚历山大里亚学派的创始者欧几里得(Euclid,约公元前330年-前275)集前人几何研究之大成,编写了数学发展史上具有极其深远影响的数学巨著《几何原本》。这部著作的重要意义在于,它是用公理法建立科学理论体系的最早典范。在这部著作中,欧几里得为推演出几何学的所有命题,一开头就给出了五个公理(适用于所有科学)和五个公设(只应用于几何学),作为逻辑推演的前提。《几何原本》的注释者和评述者们对五个公理和前四个公设都是很满意,唯独对第五个公设(即平行公理)提出了质疑。

第五公设是论及平行线的,它说的是:如果一直线和两直线相交,所构成的两个同侧内角之和小于两直角,那么,把这两直线延长,它们一定在那两内角的侧相交。数学家们并不怀疑这个命题的真实性,而是认为它无论在语句还是在内容上都不大像是个公设,而倒像是个可证的定理,只是由于欧几里得没能找到它的证明,才不得不把它放在公设之列。

为给出第五公设的证明,完成欧几里得没能完成的工作,自公元前3世纪起到19世纪初,数学家们投入了无穷无尽的精力,他们几乎尝试了各种可能的方法,但都遭到了失败。罗巴切夫斯基是从1815年着手研究平行线理论的。开始,他也是循着前人的思路,试图给出第五公设的证明。在保存下来的他的学生听课笔记中,就记有他在1816--1817学年度向何教学中给出的几个证明。可是,很快他便意识到自己的证明是错误的。前人和自己的失败从反面启迪了他,使他大胆思索问题的相反提法:可能根本就不存在第五公设的证明。于是,他便调转思路,着手寻求第五公设不可证的解答,这是一个全新的,也是与传统思路完全相反的探索途径。罗巴切夫斯基正是沿着这个途径,在试证第五公设不可证的过程上发现一个新的几何世界的。

那么,罗巴切夫斯基是怎样证得第五公设不可证的呢?又是怎样从中发现新

几何世界的呢?原来他创造性地运用了处理复杂数学问题常用的一种逻辑

方法--反证法。

这种反证法的基本思想是,为证“第五公设不可证”,首先对第五公设加以否定,然后用这个否定命题和其它公理公设组成新的公理系统,并由此展开逻辑推演。假设第五公设是可证的,即第五公设可由其它公理公设推演出来,那么,在新公理系统的推演过程中一定能出现逻辑矛盾,至少第五公设和它的否定命题就是一对逻辑矛盾;反之,如果推演不出矛盾,就反驳了“第五公设可证”这一假设,从而也就间接证得“第五公设不可证”。

依照这个逻辑思路,罗巴切夫斯基对第五公设的等价命题普列菲尔公理“过平面上直线外一点,只能引一条直线与已知直线不相交”作以否定,得到否定命题“过平面上直线外一点,至少可引两条直线与已知直线不相交”,并用这个否定命题和其它公理公设组成新的公理系统展开逻辑推演。在推演过程中,他得到一连串古怪的命题,但是,经过仔细审查,却没有发现它们之间含有任何罗辑矛盾。于是,远见卓识的罗巴切夫斯基大胆断言,这个“在结果中并不存在任何矛盾”的新公理系统可构成一种新的几何,它的罗辑完整性和严密性可以和欧几里得几何相媲美。而这个无矛盾的新几何的存在,就是对第五公设可证性的反驳,也就是对第五公设不可证性的逻辑证明。由于尚未找到新几何在现实界的原型和类比物,罗巴切夫斯基慎重地把这个新几何称之为“想象几何”。

在冷漠中宣告新几何诞生

1826年2月23日,罗巴切夫斯基于喀山大学物理数学系学术会议上宣读了他的第一篇关于非欧几何的论文《几何学原理及平行线定理严格证明的摘要》。这篇首创性论文的问世,标志着非欧几何的诞生。然而,这一重大成果刚一公诸于世,就遭到正统数学家的冷漠和反对。

参加2月23日学术公议的全是数学造诣较深的专家,其中著名的数学家、天文学家西蒙诺夫(A.M.CИMOHOB),有后来成为科学院院士的古普费尔(A.R.KYI-Iφep)以及后来在数学界颇有声望的博拉斯曼

(H.Д.Бp-aшMah)。在这些人的心目中,罗巴切夫斯基是一位很有才华的青年数学家。可是,出乎他们的意料,这位年轻的教授在简短的开场白之后,接着说的全是一些令人莫明其妙的话,诸如三角形的内角和小于两直角,而且随着边长增大而无限变小,直至趋于零;锐角一边的垂线可以和另一边不相交,等等。这些命题不仅离奇古怪,与欧几里得几何相冲突,而且还与人们的日常经验相背离。然而,报告者却认真地、充满信心地指出,它们属于一种逻辑严谨的新几何,和欧几里得向何有着同等的存在权利。这些古怪的语言,竟然出自一个头脑清楚、治学严谨的数家教授之口,不能不使与会者们感到意外。他们先是表现现一种疑惑和惊呆,不多一会儿,便流露出各种否定的表情。

宣讲论文后,罗巴切夫斯基诚恳地请与会者讨论,提出修改意见。可是,谁也不肯作任何公开评论,会场上一片冷漠。一个具有独创性的重大发现作出

了,那些最先聆听到发现者本人讲述发现内容的同行专家,却因思想上的守旧,不仅没能理解这一发现的重要意义,反而采取了冷谈和轻慢的态度,这实在是一件令人遗憾的事情。

会后,系学术委员会委托西蒙诺夫、古普费尔和博拉斯曼组成三人鉴定小组,对罗巴切夫斯基的论文作出书面鉴定。他们的态度无疑是否定的,但又迟迟不肯写出书面意见,以致最后连文稿也给弄丢了。

权威的讥讽与匿名者的攻击

罗巴切夫斯基的首创性论文没能引起学术界的注意和重视,论文本身也似石沉大海,不知被遗弃何处。但他并没有因此灰心丧气,而是顽强地继续独自探索新几何的奥秘。1829年,他又撰写出一篇题为《几何学原理》的论文。这篇论文重现了第一篇论文的基本思想,并且有所补充和发展。此时,罗巴切夫斯基已被推选为喀山大学校长,可能出自对校长的“尊敬”,《喀山大学通报》全文发表了这篇论文。

1832年,根据罗巴切夫斯基的请求,喀山大学学术委员会把这篇论文呈送彼得堡科学院审评。科学院委托著名数学家奥斯特罗格拉茨基

(M.B.OCTPOГPAДCK ИЙ,1801-1862)院士作评定。奥斯特罗格拉茨基是新推选的院士,曾在数学物理、?数学分析、力学和天体力学等方面有过卓越的成就,在当时学术界有很高的声望。可惜的是,就是这样一位杰出的数学家,也没能理解罗巴切夫斯基的新几何思想,甚至比喀山大学的教授们更加保守。如果说喀山大学的教授们对罗巴切夫斯基本人还是很“宽容”的话,那么,奥斯特罗格拉茨基则使用极其挖苦的语言,对罗巴切夫斯基作了公开的指责和攻击。同年11月7日,?他在给科学院的鉴定书中一开头就以嘲弄的口吻写道:“看来,作者旨在写出一部使人不能理解的著作。他达到自己的目的。”接着,对罗巴切夫斯基的新几何思想进行了歪曲和贬低。最后粗暴地断言:“由此我得出结论,罗马切夫斯基校长的这部著作谬误连篇,因而不值得科学院的注意。”

这篇论文不仅引起了学术界权威的恼怒,而且还激起了社会上反动势力的敌对叫嚣。名叫布拉切克(C.A.БypaЧek)和捷列内(C.И.ЗeЛeHbi Й)的两个人,以匿名C.C在《祖国之子》杂志上撰文,公开指名对罗巴切夫斯基进行人身攻击。匿名者在题为《评罗巴切夫斯基的著作《几何学原理》一文中,开始就不怀好意地写道:“甚至难以理解,罗巴切夫斯基先生是如何用数学中最简明的几何学,建立起晦涩的、不可思议和神秘莫测的学说的。”文中嘲弄道:“为什么不能把黑的想象成白的,把圆的想象成方的,把三角形内角和想象成小于两直角,把同一个定积分值想象成既等于π/4,又等于∞?非常、非常可能,尽管理智是不能理解这些的。”在文章的结尾处,作者更加放肆地讥讽道:“为什么不写成,例如对几何学的讽刺,几何学漫画等什么的,来代替标题《几何学原理》?”

针对这篇污辱性的匿名文章,罗巴切夫斯基撰写了一篇反驳文章。但《祖国之子》杂志却以维护杂志声誉为由,将罗巴切夫斯基的文章扣压下来,一直

不予发表。对此,罗巴切夫斯基极为气愤。

《祖国之子》杂志刊登攻击科学家的匿名文章并非偶然,而是有一定的政治背景的。原来这家杂志的把持者布尔加林(Ф. В. БyjiГapИH)和格列奇(M.И.ГpeЧ)同沙皇秘密政治组织“第三厅”有着联系,?他们靠“第三厅”的资助维持杂志,并且充当帮凶,专门监视和打击先进的思想家和具有革命倾向的科学家。明显表现有无神论和唯物主义倾向的喀山大学校长罗巴切夫斯基,自然要被他们列为危险对象加以监视。借歪曲、诋毁科学新成果,来压制、打击具有进步思想的科学家,是一切反动势力的惯用伎俩。

在孤境中奋斗终生

罗巴切夫斯基开创了数学的一个新领域,但他的创造性工作在生前始终没能得到学术界的重视和承认。就在他去世的前两年,俄国著名数学家布尼雅可夫斯基(В.Я.БyhЯkobckИЙ,1804-1889?)还在其所著的《平行线》一书中对罗巴切夫斯基发难,他试图通过论述非欧几何与经验认识的不一致性,来否定非欧几何的真实性。英国著名数学家莫尔甘(Morgan,1806-1871)对非欧几何的抗拒心里表现得就更加明显了,他甚至在没有亲自研读非欧几何著作的情况下就武断地说:“我认为,任何时候也不会存在与欧几里得几何本质上不同的另外一种几何。”莫尔甘的话代表了当时学术界对非欧几何的普遍态度。

在创立和发展非欧几何的艰难历程上,罗巴切夫斯基始终没能遇到他的公开支持者,就连非欧几何的另一位发现者德国的高斯(Gauss,1777-1855)也不肯公开支持他的工作。?高斯是当时数学界首屈一指的学学巨匠,负有“欧洲数学之王”的盛名,早在1792年,也就是罗巴切夫斯基诞生的那一年,他就已经产生了非欧几何思想萌芽,到了1817年已达成熟程度。他把这种新几何最初称之为“反欧几何”。后称“星空几何”,最后称“非欧几何”。但是,高斯由于害怕新几何会激起学术界的不满和社会的反对,会由此影响他的尊严和荣誉,生前一直没敢把自己的这一重大发现公之于世,只是谨慎地把部分成果写在日记和与朋友的往来书信中。当高斯看到罗巴切夫斯基的德文非欧几何著作《平行线理论的几何研究》(1840年)后,内心是矛盾的,他一方面私下在朋友面前高度称赞罗巴切夫斯基是“俄国最卓越的数学家之一”,并下决心学习俄语,以便直接阅读罗巴切夫斯基的全部非欧几何著作;另一方面,却又不准朋友向外界泄露他对非欧几何的有关告白,也从不以任何形式对罗巴切夫斯基的非欧几何研究工作加以公开评论。他积极推选罗巴切夫斯基为哥延根皇家科学院通讯院士,可是,在评选会上和他亲笔写给罗巴切夫斯基的推选通知书中,他对罗巴切夫斯基在数学上的最卓越贡献--创立非欧几何却避而不谈。

高斯凭任在数学界的声望和影响,完全有可能减少罗巴切夫斯基的压力,促进学术界对非欧几何的公认。然而,在顽固的保守势力面前他却丧失了斗争的勇气。高斯的沉默和软弱表现,不便严重限制了他在非欧几何研究上所能达到的高度,而且客观上助长了保守势力对罗巴切夫斯基的攻击。

晚年的罗巴切夫斯基心情更加沉重,他不仅在学术上受到压制,而且在工作上还受到限制。按照当时俄国大学委员会的条例,教授任职的最高斯限是30年,依照这个条例,1846年罗巴切夫斯基向人民教育部提出呈文,请求免去他在数学教研室的工作,并推荐让位给他的学生A.Φ.波波夫。人民教育部早就对不顺从他们意志办事的罗巴切夫斯基抱有成见,但又找不到合适的机会免去他在喀山大学的校长职务。罗巴切夫斯基辞去教授职务的申请正好被他们用以作为借口,不仅免去了他主持教研室的工作,而且还违背他本人的意愿,免去了他在喀山大学的所有职务。被迫离开终生热爱的大学工作,使罗巴切夫斯基在精神上遭到严重打击。他对人民教育部的这项无理决定,表示了极大的愤慨。

家庭的不幸格外增加了他的苦恼。他最喜欢的、很有才华的大儿子因患肺结核医治无效死去,这使他十分伤感。他的身体也变得越来越多病,眼睛逐渐失明,最后终于什么也看不见了。1856年2月12日,伟大的学者罗巴切夫斯基在苦闷和抑郁中走完了他生命的最后一段路程。喀山大学师生为他举行了隆重的追悼会。在追悼会上,他的许多同事和学生高度赞扬他在建设喀山大学、提高民族教育水平和培养数学人材等方面的卓越功绩,可是谁也不提他的非欧几何研究工作,因为此时,人们还普遍认为非欧几何纯属“无稽之谈”。

罗巴切夫斯基为非欧几何的生存和发展奋斗了三十多年,他从来没有动摇过对新几何远大前途的坚定信念。为了扩大非欧几何的影响,争取早日取得学术界的承认,除了用俄文外,他还用法文、德文发现了自己的著作,同时还精心设计了检验大尺度空间几何特性的天文观测方案。不仅如此,他还发展了非欧几何的解析和微分部分,使之成为一个完整的、有系统的理论体系。在身患重病,卧床不起的困境下,他也没停止对非欧几何的研究。他的最后一部巨著《论几何学》,就是在他双目失明,临去世的前一年,口授他的学生完成的。

历史是最公允的,因为它终将会对各种思想、观点和见解作出正确的评价。1868年,意大利数学家贝特拉米(Beltrami,1835-1899)发表了一篇著名论文《非欧几何解释的尝试》,证明非欧几何可以在欧几里得空间的曲面(例如拟球曲面)上实现。这就是说,非欧几何命题可以“翻译”成相应的欧几里得几何命题,如果欧几里得几何没有矛盾,非欧几何也就自然没有矛盾。人们既然承认欧几里是没有矛盾的,所以也就自然承认非欧几何没有矛盾了。直到这时,长期无人问津的非欧几何才开始获得学术界的普遍注意和深入研究,罗巴切夫斯基的独创性研究也就由此得到学术界的高度评价和一致赞美,他本人则被人们赞誉为“几何学中的哥白尼”。

在科学探索的征途上,一个人经得住一时的挫折和打击并不难,难的是勇于长期甚至终生在逆境中奋斗。罗巴切夫斯基就是在逆境中奋斗终生的勇士。同样,一名科学工作者,特别是声望较高的学术专家,正确识别出那些已经成熟的或具有明显现实意义的科这成果并不难,难的是及时识别出那些尚未成熟或现实意义尚未显露出来的科学成果。我们每一位科学工作者,既应当

作一名勇于在逆境中顽强点头的科学探索者,又应当成为一个科学领域中新生事物的坚定支持者。

对非欧几何的认识

非欧几何的诞生及其给我们的启示 摘要: 非欧几何的创立是数学史上最光辉的篇章,也是人类历史上一次伟大的思想解放的典范,它不仅带来了数学思想的深刻变革,也使人们的思想发生了极大的变化,使人们对真理、时空等一系列重大的哲学问题有了新的认识,对人类文化的发展产生了非同寻常的影响。数学史上,非欧几何占有特殊的地位.以非欧几何的发明过程为基本线索,探讨了其对数学学科本身、人类文化、哲学思想的影响;对数学科研者、数学教育工作者及高校学生的启示. 关键词: 非欧几何;罗巴切夫斯基几何;黎曼几何;几何原本; 1 非欧几何的发展史 1.1 问题的提出 非欧几何的发展源于2 000 多年前的古希腊数学家的欧几里得的《几何原本》.其中公设五是欧几里得自己提出的,它的内容是“若一条直线与两直线相交,且若同侧所交两内角之和小于两直角,则两直线无限延长后必相交于该侧的一点”.这一公设引起了广泛的讨论,因为它不如其他公理、公设那样简明,欧几里得本人也不满意这条公设,他在证完了所有不需要平行公设的定理后才使用它,怀疑它可能不是一个独立的公设,或许能用其它公设或公理代替.从古希腊时代开始到19 世纪的2000 多年来数学家们始终对这条公设耿耿于怀,孜孜不倦的试图解决这个问题.数学家们主要沿2 条研究途径前进:一条途径是寻找一条更为自明的命题代替平行公设;另一条途径是试图从其他9 条公理、公设推导出平行公设来.沿第一条途径找到的第五公设最简单的表述是1795 年苏格兰数学家普雷菲尔(J.Playfair 1748-1819)给出的:“过

直线外一点,有且只有一条直线与原直线平行”也就是我们今天中学课本里使用的平行公理.但实际上古希腊数学家普罗克鲁斯在公元5 世纪就陈述过它.然而问题是,所有这些替代公设并不比原来的第五公设更好接受,更“自然”.历史上第一个证明第五公设的重大尝试是古希腊天文学家托勒玫(Ptolemy,约公元150 年)做出的,后来普罗克鲁斯指出托勒玫的“证明”无意中假定了过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行,这就是上面提到的普雷菲尔公设. 1.2 问题的解决 1.2.1 非欧几何的萌芽 沿第二条途径论证第五公设的工作在18 世纪取得突破性进展.首先是意大利人萨凯里(Saccharin 1667-1733)提出用归谬法证明第五公设,萨凯里从四边形ABCD 开始,如果角A 和角B 是直角,且AC=BD,容易证明角C等于角D.这样第五公设便等价于角C 和角D 是直角这个论断.萨凯里提出另2 个假设:(1)钝角假设:角C 和角D 都是钝角;(2)锐角假设:角C 和角D 都是锐角.最后在锐角假设下,萨凯里导出了一系列结果,因为与经验认识违背,使他放弃了最后结论.但是从客观上为非欧几何的创立提供了极有价值的思想方法,开辟了一条不同于前人的新途径.其后瑞士数学家兰伯特(Lambert1728-1777)所做的工作与萨凯里相似.他也考察了一类四边形,其中3 个角为直角,而第5 个角有3 种可能性:直角、钝角和锐角.他同样在锐角假设下得到“三角形的面积取决于其内角和;三角形的面积正比于平角与内角和的差.他认为只要一组假设相互没有矛盾,就提供了一种几何的可能.著名的法国数学家勒让德(A.M.Legendar1752-1833)对平行公设问题也十分关注,他得到的一个重要定理:“三角形内角之和不能大于两直角”.这预示着可能存在着一种新几何.19 世纪初,德国人萨外卡特(schweikart 1780-1859)使这种思想更加明朗化.他通过对“星形几何”的研究,指出:“存在两类几何:狭义的几何(欧氏几何)星形几何.在后一个里面,三角形有一个特点,就是三角形内角之和不等于两直角”.

中华人民共和国成立的伟大历史意义

人民日报/2009年/9月/1日/第007版 理论 中华人民共和国成立的伟大历史意义 中国史学会执笔张海鹏 壮丽史诗 纪念新中国成立60周年 ●中华人民共和国的成立,改变了中国历史发展的方向,也深刻影响了世界历史发展的进程。 ●鸦片战争之后,中国逐步沦为半殖民地半封建社会,中国的独立、主权降到不可能再低的程度,中国人受到了无比的欺凌和盘剥。 ●在失败和屈辱中,中国的先进分子一直在思考和探索国家发展的方向。中国最终走上社会主义道路,是历史的选择、人民的选择,这个选择经过了严酷的历史实践的检验。 ●中华人民共和国的成立,实现了国家的空前统一,奠定了社会主义的经济基础,确立了我国的基本政治制度,提高了中国的国际地位,开启了中华民族伟大复兴的历史新纪元。 今年10月1日,是中华人民共和国成立60周年纪念日。这是一个十分值得庆祝的日子。中华人民共和国的成立是中国历史上的伟大事件,也是世界历史上的伟大事件。这个伟大事件改变了中国历史发展的方向,也深刻影响了世界历史发展的进程。 近代中国:列强侵略下的半殖民地半封建社会 为了说明中华人民共和国成立的伟大历史意义,我们首先回顾一下新中国成立以前的中国和世界。 中国是世界上历史最悠久的文明古国之一,仅封建社会就经历了两千多年。到公元1840年,英国发动侵华的鸦片战争,中国进入了近代。从1840年至1949年的109年,是中国社会变化空前剧烈的时期,是中国落后挨打并逐步沦为半殖民地半封建社会的时期,是中国人民在民族危亡面前不断觉醒,为了国家独立、民主和现代化而奋起反抗帝国主义侵略和封建统治的时期,是中国由旧民主主义革命转向新民主主义革命的时期,是旧中国走向新中国的关键时期。 1842年8月,清政府在鸦片战争中失败,被迫签订了不平等的《南京条约》。从此,中国被套上不平等条约体系的枷锁。那时候,西方资本主义正处于上升期,急于在世界各地寻找殖民地并开拓世界市场,促使自由资本主义发展为帝国主义,为此不惜发动战争,包括20世纪上半叶发动的两次世界大战。中国因为长期固守封建制度,特别是明末清初实行海禁政策,封闭了国人的眼界,郑和下西洋那样壮丽的情景不能再现。清初虽然出现过康乾盛世局面,但依然是在封建社会的基本政治经济制度上的发展,比起资本主义取得的生产力进步,中国在总体上是大大落后了。这就使中国在突然面对西方势力来侵的时候,处在被动挨打的地位。世界上所有发展中的资本主义国家纷至沓来,都想从中国身上瓜分一块肥肉。尤其是甲午战争后,欧美列强看见东方刚刚崛起的小国日本打败了中国,便认为中国这个东方巨人已经躺在“死亡之榻”上,瓜分这个巨人“遗产”的时机已经到来,便纷纷在中国抢占租借地,划分势力范围,获得各种政治、经济利益。清朝朝廷名义上保持着独立的地位,但中国实际上濒临被瓜分的境地。在近代中国历史上,中国首都三次被外国武装势力占领:第一次是在1860年10月,英法联军占领北京,清朝朝廷“北狩”热河,被迫签订下《北京条约》;壮丽无比、举世无双的皇家园林圆明园被侵略者毁之一炬。第二次是在1900年8月,八国联军占领北京,清朝朝廷仓皇逃亡西安,后来被迫签订《辛丑条约》;八国军人分治中国京师,为了侮辱中国,他们在紫禁城举行分列式,武装通过皇宫。第三次是在1937年12月,日本侵略军占领中国首都南京,实行惨绝人寰的大屠杀,酿成历史上极为少见的人间惨剧,中国被迫迁都重庆;此后,日本帝国主义的铁蹄踏遍了华北、华东、华中、华

几何学基础简介

几何学基础简介 Lex Li 几何原本简介 古希腊大数学家欧几里德是与他的巨著——《几何原本》一起名垂千古的。这本书是世界上最著名、最完整而且流传最广的数学著作,也是欧几里德最有价值的一部著作。欧几里德把人们公认的一些事实列成定义和公理,以形式逻辑的方法,用这些定义和公理来研究各种几何图形的性质,从而建立了一套从公理、定义出发,论证命题得到定理得几何学论证方法,形成了一个严密的逻辑体系——几何学。而这本书,也就成了欧式几何的奠基之作。 作为基础的五条公理和公设 五条公理 1.等于同量的量彼此相等; 2.等量加等量,其和相等; 3.等量减等量,其差相等; 4.彼此能重合的物体是全等的; 5.整体大于部分。 五条公设 1.过两点能作且只能作一直线; 2.线段(有限直线)可以无限地延长; 3.以任一点为圆心,任意长为半径,可作一圆; 4.凡是直角都相等; 5.同平面内一条直线和另外两条直线相交,若在直线同侧的两个内角之和小于180°,则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交。 《几何原本》的主要内容 欧几里得的《几何原本》共有十三卷。 目录 第一卷几何基础 第二卷几何与代数 第三卷圆与角 第四卷圆与正多边形 第五卷比例

第六卷相似 第七卷数论(一) 第八卷数论(二) 第九卷数论(三) 第十卷无理量 第十一卷立体几何 第十二卷立体的测量 第十三卷建正多面体 各卷简介 第一卷:几何基础。重点内容有三角形全等的条件,三角形边和角的大小关系,平行线理论,三角形和多角形等积(面积相等)的条件,第一卷最后两个命题是毕达哥拉斯定理的正逆定理; 第二卷:几何与代数。讲如何把三角形变成等积的正方形;其中12、13命题相当于余弦定理。 第三卷:本卷阐述圆,弦,切线,割线,圆心角,圆周角的一些定理。 第四卷:讨论圆内接和外切多边形的做法和性质; 第五卷:讨论比例理论,多数是继承自欧多克斯的比例理论,被认为是"最重要的数学杰作之一" 第六卷:讲相似多边形理论,并以此阐述了比例的性质。 第五、第七、第八、第九、第十卷:讲述比例和算术的理论;第十卷是篇幅最大的一卷,主要讨论无理量(与给定的量不可通约的量),其中第一命题是极限思想的雏形。 第十一卷、十二、十三卷:最后讲述立体几何的内容. 从这些内容可以看出,目前属于中学课程里的初等几何的主要内容已经完全包含在《几何原本》里了。因此长期以来,人们都认为《几何原本》是两千多年来传播几何知识的标准教科书。 《几何原本》的意义和影响 在几何学发展的历史中,欧几里得的《几何原本》起了重大的历史作用。这种作用归结到一点,就是提出了几何学的“根据”和它的逻辑结构的问题。在他写的《几何原本》中,就是用逻辑的链子由此及彼的展开全部几何学,这项工作,前人未曾作到。《几何原本》的诞生,标志着几何学已成为一个有着比较严密的理论系统和科学方法的学科。 论证方法上的影响 关于几何论证的方法,欧几里得提出了分析法、综合法和归谬法。所谓分析法就是先假设所要求的已经得到了,分析这时候成立的条件,由此达到证明的步骤;综合法是从以前证明过的事实开始,逐步的导出要证明的事项;归谬法是在保留命题的假设下,否定结论,从结论的反面出发,由此导出和已证明过的事实相矛盾或和已知条件相矛盾的结果,从而证实原来命题的结论是正确的,也称作反证法。

非欧几何创始人

非欧几里得几何学的创始人:黎曼 非欧几里得几何学的创始人——[德国]黎曼(1826~1866)德国有名的数学家希尔伯特在老年时曾被人问到一个有趣的问题:“假定你去世后一两千年能复活,您会做什么呢?”希尔伯特毫不犹豫且满脸认真地回答道:“我会先问‘黎曼猜想’是否已经解决了?”原来他在1900年时就把这问题列为20世纪数学家所面对的一个重要难题如果他死能复活,当然关心的是这个问题是否解决了? 在此,读者一定会自然而然地想到所谓“黎曼猜想”的作者正是本文的主人翁——黎曼。 数学奇才 格奥尔格?弗里德里希?伯恩哈德?黎曼(Gcorg Ffiedrich Bernhard№e㈣)是德国数学家。1826年9月17日他出生在德国汉诺威的一个叫布雷斯伦茨的小村庄,父亲伯恩哈德?黎曼是当地的牧师。他家人口够,全家共有6个小孩,他排行第二。黎曼天资聪明,为人友善,深得父母的喜爱。 5岁时,他对历史表现出了强烈的兴趣,常常因沉迷于古代战争故事而难以自拔。对于非正义的事他嫉恶如仇,对于被压抑的民族,他常常抱以深切的同情,他特别同情波兰人被外国侵略者统治的命运。一年之后,他的兴趣逐渐转移,他开始学习算术,算术给这个敏感的孩子提供了一些不太困难的东西去细想。从此,他天生的数学才能开始表现出来,他不但解决了别人留给他的所有题目,甚至还常出一

些困难的题目去考他的兄弟姐妹。有个故事足可以证明他的数学天赋。据黎曼中学时的数学老师回忆说:“黎曼在16岁时曾经向我借数学书看,并且很谦虚地说希望有一本不太容易看懂的书。我对他说只要你喜欢,书架上的书任你挑选,结果他选了法国数学家勒让德的《数论》。这是一本长达859页、难度非常大的大四开本书。我对黎曼说:‘试试,看你能读懂里面多少东西。’6天后,他把书送回来了。我问他读懂了多少?他竟回答说:‘这本书写得非常奇妙,我已全部懂了。’此后,黎曼就再也没有看这本书了。在后来的‘数论’毕业考试中老师拿勒让德那本书里的一些问题来考黎曼,出乎老师的意料,他的回答是那样的精彩,好像他是特意读了那本书准备考试一样。数论对他是那样有特别的吸引力,后来,黎曼又读了勒让德写的其他几何书,并从几何书中选了许多题目来做。这说明,还在中学时代,黎曼就已显示出他是一个数学天才了,他具有很强的数学直观能力及抽象思维能力。” 1846年黎曼进入哥廷根大学研读哲学和神学。实际上,神学并非他的兴趣所在。他只是为了让他的父亲高兴,想尽快得到一个有报酬的工作,以便在经济上支援家庭,才选择了神学。然而,他的心思仍然扑在数学上,他丢不开斯特恩的方程论和定积分,高斯的最小二乘法及戈尔德斯米特的地磁学。黎曼的父亲不忍心看他学得那么辛苦,最终还是让他选择了数学专业。

非欧几何简介

非欧几何简介 欧氏几何与球面几何的区别与联系 比较球面上的几何图形与平面上的几何图形的性质,我们可以总结出以下显著的差别,见表6-1: 表6-1 球面上的几何图形与平面上的几何图形的性质差异 ,其中A、B、C 为单位球面上三角形的三个内角(弧度 制) 通过上面的比较,我们看到,球面上的几何是与平面几何不同的一种几何理论。平面几何最早由希腊数学家欧几里德(Euclid,公元前300年左右)整理成

系统的理论。他的不朽之作《几何原本》不仅包含了平面几何,也包含了立体几何。为了纪念他对人类做出的伟大贡献,后来就把这种几何称为欧氏几何。球面上的几何是与欧氏几何不同的几何,所以叫做非欧几何。 球面上的几何与欧氏几何有不相同之处,但他们之间也有一些共同特征,见表6-2。 表6-2 球面上的几何与欧氏几何的共同特征 两种几何的这些相同之处,说明它们之间应该有某种内在的联系。 首先分析一下球面三角形的面积公式 把这个公式改写成 这个等式的左端称为球面三角形的角超,它反映出球面上的几何与平面几何的差距。在平面几何中三角形三内角之和等于,角超等于零。在球面上的几何中角超大于零。 不难看出当球面半径R无限增大时,球面逐渐趋向于平面,越来越小, 即三角形的角超越来越小,球面三角形逐渐趋向于平面三角形,球面几何的性质逐渐接近于平面几何的性质。所以我们可以说: 当球面半径趋向于无穷大时,球面上的几何以平面几何为极限。 因为地球的半径非常大,当我们研究的范围相对于地球半径很小时,三角形的角超就一定很小。因此,可以用平面几何的知识来代替球面几何知识,所产生的误差很小。 另一种非欧几何 通过前一小节的分析,我们发现三角形的三个内角之和的大小,在很大程度上反映了平面欧氏几何与球面几何的差别。当三角形的三个内角之和等于时,就是欧氏几何,当三角形的三个内角之和大于时,就反映出球面几何的主要特征。 有没有三角形三个内角之和小于的几何呢? 我们简单回顾一段几何发展史。在十七世纪以前,人们认为只有一种几何,就是欧氏几何,它是一切科学的基础。但是到了十七、十八世纪,数学家在对几何理论的基础进行深入研究时,首先把注意力集中在“平行公理”上。

新中国成立以来辉煌成就

新中国成立以来辉煌成就 回首新中国60年,我们所得的最伟大成就,莫过于找到了中国特色社会主义道路。 “事非经过不知难”。回首新中国60年的发展历程,回首探索中国特色社会主义道路的历程,首先要提到的是以毛泽东同志为核心的中共第一代中央领导集体的筚路蓝缕之功。新中国的建立,是经过长期曲折探索形成的中国新民主主义革命道路、由此而取得的最为辉煌的历史成就。从此,中国实现了从半殖民地半封建社会到民族独立、人民当家做主新社会的历史性转变,进入了历史发展的新纪元。新中国成立以后,我们党成功地开辟了具有中国特色的社会主义改造道路,确立起社会主义基本制度,开始实现从新民主主义革命到社会主义革命和建设的历史性转变,这是集中全党智慧形成的稳步发展的必然结果。从此,中国进入了社会主义初级阶段。在这以后,毛泽东等同志对中国社会主义道路进行了艰辛的探索。这些探索,既有成功,也有失误。成功的,成为我们必须永远坚持的宝贵经验。失误的,成为我们必须永远记取的沉痛教训。无论如何,中国走上独立自主地探索适合本国国情的社会主义道路,在不断探索和认识“什么是社会主义、怎样建设社会主义”这个根本问题上,迈出了决定性的一步。 新中国的建立,社会主义基本制度的确立,独立自主地探索本国社会主义道路的开端,这三件大事,便是以毛泽东同志为核心的中共第一代中央领导集体为我们找到中国特色社会主义道路立下的筚路蓝缕之功。它将永远铭记在中华人民共和国的史册上,成为一座历史的丰碑。 薄一波同志有一句名言,叫做:“始于毛,成于邓。”这句话总结得很深刻。也就是说,在中国特色社会主义道路的形成发展当中,我们不但要永远铭记毛泽东同志的筚路蓝缕之功,还要永远铭记邓小平同志的开创奠基之功。 邓小平同志引领我们走上中国特色社会主义道路的决定性一步,是胜利召开中共十一届三中全会。“文化大革命”使我们对中国社会主义道路的探索陷入了迷误。十一届三中全会在党和国家面临向何处去的重大历史关头,从根本上纠正“文化大革命”中及其以前的“左”倾错误,做出了把党和国家工作中心转移到经济建设上来、实行改革开放的历史性决策,实现了新中国成立以来具有深远意义的伟大历史性转折。从此,开启了我国改革开放和社会主义现代化建设的历史新时期,逐步实现了从高度集中的计划经济体制到充满活力的社会主义市场经济体制、从封闭半封闭到全方位开放的历史性转变。 正确的理论是实践的先导。在领导改革开放的伟大历程中,邓小平同志深刻总结长期的历史经验,在中共十二大上旗帜鲜明地提出“建设有中国特色的社会主义”这个破天荒的独创性命题,在中共十三大前后正式概括提出“一个中心、两个基本点”的基本路线和社会主义初级阶段理论,在中共十四大前夕又提出“计划多一点还是市场多一点,不是社会主义与资本主义的本质区别”的著名论断。这些都极大地推动了思想解放,并迅速转化为推动改革开放和现代化建设的强大政策动力和物质动力。回顾这段不平凡的历史,以邓小平同志为核心的中共第二代中央领导集体在党和国家

欧几里得几何与非欧几何

欧几里得几何与非欧几何 摘要:欧几里得的《几何原本》奠定了几何学发展的基础, 随着逻辑推理的理论发展, 非欧几何在艰难中产生发展起来;其中少不了欧几里得、罗巴切夫斯基与黎曼在几何学上的巨大贡献,且两者几何学之间存在着严密的辩证关系。 关键词:欧几里得几何、几何原本、非欧几何、辩证关系 欧氏几何是人类创立的第一个完整的严密的(相对而言) 科学体系。它于公元前三世纪由古希腊数学家欧几里得完成,后来经历了两千多年的发展,对科学和哲学的影响是极其深远的。十九世纪二十年代,几何学发展史上出现了新的转折点,德国数学家高斯、匈牙利数学家亚·鲍耶和俄国数学家罗巴切夫斯基分别在1824年、1825年1826年各自独立地创立了非欧几何,其中以罗巴切夫斯基所发表的内容最完善,因此取名为罗氏几何学。1854年,德国数学家黎曼创立了黎曼几何。十九世纪末,德国数学家阂可夫斯基发展了黎曼几何,创立了四维空时几何学。1915年,爱因斯坦利用非欧几何——四维空间几何学作为工具创立了广义相对论, 不久广义相对论连同非欧几何为天文观察等科学实践所证实。从此,人们确认非欧几何是人类发现的伟大的自然科学真理。 一、欧几里得几何的发展 (一)古希腊前期几何学的发展为欧几里得几何的产生奠定了基础 在欧几里得时代以前,数学家与学者们就已经获得许多几何方面的成果,但大多数是零星的,有的对部分内容也作过一些整理加工,但不系统。面对前人留下的材料以及一些证明方法,欧几里得认真进行了总结、提练、筛选,以及分析、综合、归纳、演绎,集前人工作之大成,系统整理加工成巨著《几何原本》,所以说古希腊前期的几何学的发展为欧几里得几何的产生奠定了基础。 最早研究几何的一批人是爱奥尼亚学派,它的创始人是泰勒斯,据传他曾用一根已知长度的杆子,通过同时测量竿影和金字塔影之长,求出了金字塔的高度。人也把数学之成为抽象理论和有些定理演绎证明归功于他,如圆被直径二等分,等腰三角形两底角相等,两直线相交对顶角相等,两角及夹边对应相等的两个三角形全等,内接于半圆的角是直角等的论证。 对几何从经验上升到理论作出重要贡献的有毕达哥拉斯学派。他们注意研究抽象的数学概念,尤其对整数的性质有出色的研究。雅典的巧辩学派以著名的三等分任意角、化圆为方和倍立方三大难题为其研究中心。 柏拉图是那个时代影响最大的哲学家。柏拉图及其后继者把数学概念看作抽象图。柏拉图说数学概念不依赖于经验而自有其实在性。它们只能为人所发现,并非为人所发明或塑造。他是第一个把严密推理法则加以系统化的人,希腊人最早坚持数学里必须用演绎推理作求证的唯一方法,并使数学有别于所有其他知识领域或研究领域。柏拉图学派的最重要发现是圆锥曲线。还对不可公度量作过一些研究。这些都为欧几里得的研究开辟了道路。 欧多克斯是古希腊时代最大的数学家,他在数学上的第一个大贡献是关于比

中华人民共和国成立的伟大意义

人民日报9月1日报道今年10月1日,是中华人民共和国成立60周年纪念日。这是一个十分值得庆祝的日子。中华人民共和国的成立是中国历史上的伟大事件,也是世界历史上的伟大事件。这个伟大事件改变了中国历史发展的方向,也深刻影响了世界历史发展的进程。 近代中国:列强侵略下的半殖民地半封建社会 为了说明中华人民共和国成立的伟大历史意义,我们首先回顾一下新中国成立以前的中国和世界。 中国是世界上历史最悠久的文明古国之一,仅封建社会就经历了两千多年。到公元1840年,英国发动侵华的鸦片战争,中国进入了近代。从1840年至1949年的109年,是中国社会变化空前剧烈的时期,是中国落后挨打并逐步沦为半殖民地半封建社会的时期,是中国人民在民族危亡面前不断觉醒,为了国家独立、民主和现代化而奋起反抗帝国主义侵略和封建统治的时期,是中国由旧民主主义革命转向新民主主义革命的时期,是旧中国走向新中国的关键时期。 1842年8月,清政府在鸦片战争中失败,被迫签订了不帄等的《南京条约》。从此,中国被套上不帄等条约体系的枷锁。那时候,西方资本主义正处于上升期,急于在世界各地寻找殖民地并开拓世界市场,促使自由资本主义发展为帝国主义,为此不惜发动战争,包括20世纪上半叶发动的两次世界大战。中国因为长期固守封建制度,特别是明末清初实行海禁政策,封闭了国人的眼界,郑和下西洋那样壮丽的情景不能再现。清初虽然出现过康乾盛世局面,但依然是在封建社会的基本政治经济制度上的发展,比起资本主义取得的生产力进步,中国在总体上是大大落后了。这就使中国在突然面对西方势力来侵的时候,处在被动挨打的地位。世界上所有发展中的资本主义国家纷至沓来,都想从中国身上瓜分一块肥肉。尤其是甲午战争后,欧美列强看见东方刚刚崛起的小国日本打败了中国,便认为中国这个东方巨人已经躺在“死亡之榻”上,瓜分这个巨人“遗产”的时机已经到来,便纷纷在中国抢占租借地,划分势力范围,获得各种政治、经济利益。清朝朝廷名义上保持着独立的地位,但中国

关于麦克斯韦方程组

麦克斯韦方程组▽-----乐天10518 关于热力学的方程,详见“麦克斯韦关系式”。麦克斯韦方程组(英语:Maxwell's equations)是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电磁场的基本方程组。它含有四个方程,不仅分别描述了电场和磁场的行为,也描述了它们之间的关系。 麦克斯韦方程组Maxwell's equations 麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与的四个基 本方程。 方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。在方程组中,电场和磁场已经成 为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,并预言了 电磁波的存在。 麦克斯韦提出的涡旋电场和假说的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场, 变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激 发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立 了完整的体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。 麦克斯韦方程组在中的地位,如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方 程组为核心的电磁理论,是经典物理学最引以自豪的成就之一。它所揭示出的的完美 统一,为物理学家树立了这样一种信念:物质的各种相互作用在更高层次上应该是统 一的。另外,这个理论被广泛地应用到技术领域。 [] 历史背景

1845年,关于电磁现象的三个最基本的实验定律:库仑定律(1785年),安培—毕奥—萨伐尔定律(1820年),法拉第定律(1831-1845年)已被总结出来,法拉第的“电力线”和“磁力线”概念已发展成“电磁场概念”。 概念的产生,也有麦克斯韦的一份功劳,这是当时物理学中一个伟大的创举,因为正是场概念的出现,使当时许多物理学家得以从牛顿“超距观念”的束缚中摆脱出来,普遍地接受了电磁作用和引力作用都是“近距作用”的思想。 1855年至1865年,麦克斯韦在全面地审视了、—毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上,把数学分析方法带进了电磁学的研究领域,由此导致麦克斯韦电磁理论的诞生。 [] 积分形式 麦克斯韦方程组的积分形式: 麦克斯韦方程组的积分形式: 这是1873年前后,麦克斯韦提出的表述电磁场普遍规律的四个方程。 (1)描述了电场的性质。在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献。 (2)描述了磁场的性质。磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献。 (3)描述了变化的磁场激发电场的规律。 (4)描述了变化的电场激发磁场的规律。 变化场与稳恒场的关系: 当 时, 方程组就还原为静电场和稳恒磁场的方程:

数学史的文化意义

浅谈数学史与数学 内容提要: 数学的很多方法是有辩证性的,比如具体与抽象;演绎与归纳;发现与证明;分析与综合;这些方法之间有联系又有区别。数学是人类最古老的科学知识之一,它主要是研究现实生活中数与数、形与形,以及数与形之间相互关系的一门学科。他们发展也经历的很多的坎坷,在磨砺中他也得以不断的成长。说到数学美,人们自然会联想到令人心驰神往的优美而和谐的黄金分割;雄伟壮丽的科学宫殿的欧几里得平面几何;数学皇冠上的明珠“哥德巴赫猜想”……。数学的一种文化表现形式,就是把数学溶入语言之中。在数学的发展中,形成许多哲学的观点,有以罗素为代表的逻辑主义,以布劳威尔为代表的直觉主义,以希尔伯特为代表的形式主义三大学派。 关键字: 数学方法数学发展三次数学危机数学美数学与哲学 浅谈数学史与数学文化 经济管理学院经济0901李迎 一、情深意浓——学习数学的心得和感想 从小就对数学有着浓厚的兴趣,数学能给我带来一直奇妙的神奇的感觉,而学习数学更是让我学到很多东西。在思维上,逻辑的严谨,和思考的妙趣,是其他学科不能给我的。在求学的态度上,数学教给我的是脚踏实地。对数学的感觉有时不能用语言来描述,我相信很多和我一样喜欢数学的都对数学有着奇妙的感情。当同学表示学数学的枯燥时我很不能理解,在我看来数学是最实在,有趣味的,他就像是一个老朋友,等着去解读。 汉克尔曾说数学科学的特点是:高度的抽象性,体系的严谨性,应用的广泛性,发展的延续性。我懂得数学的高深,想来我没有足够的能力去深入的解读去体味,因而高考没有选数学专业。现在又有一次机会让我可以接触数学,领悟数学和数学家的神奇,美妙,毫不犹豫的选了数学文化,对数学的很多感受现在可以通过这次机会表达一二。 二、智慧展现——数学方法和数学思想 数学方法和数学思想将数学的智慧和魅力展现得淋漓尽致,这些凝聚了数学家们智慧的知识不是几句话就能说明白。数学的方法是贯穿了整个数学,也是学习数学的基础。在此我将我所学到的和我心中所想的一些数学方法和思想写出略表我对数学的解读。 数学的很多方法是有辩证性的,比如具体与抽象;演绎与归纳;发现与证明;分析与综合;这些方法之间有联系又有区别。 (一)、具体与抽象 具体是社会实践,是客观存在的东西,因为数学是源于社会实践的。同时数学是一种利用自身已有的概念、定理、公设,借助已知的相互关系,通过推理、计算而获得新发现的学科。数学的概念是抽象的,数学的方法也是抽象的。爱因斯坦相对论的发现恰恰是借助于数学的方法论路径去实现的,如果没有非欧几何人类可能还要在牛顿的时空观中走过许多年才能寻找到相对论。数学方法的抽象是借助数学概念、公理、定理、公设等,把所有涉及研究对象的概念以及研究对

《数学史概论》读书报告

《数学史概论》读书报告 数学源自于人类早期的生产活动,早期古希腊、古巴比伦、古埃及、古印度及中国古代都对数学有所研究。数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。通过抽象化和逻辑推理的运用,由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生。数学的基本要素是:逻辑和直观、分析和推理、共性和个性。以下对李文林著《数学史概论》作一个读后的总结。 一、《数学史概论》简介及其特点 《数学史概论(第2版)》以重大数学思想的发展为主线,阐述了从远古到现代数学的历史。书中对古代希腊和东方数学有精炼的介绍和恰当的分析;同时充分论述了文艺复兴以来近现代数学的演进与变革,尤其是20世纪数学的概观,内容新颖。《数学史概论(第2版)》中西合炉,将中国数学放在世界数学的背景中述说,更具客观性与启发性。《数学史概论(第2版)》脉络分明,重点突出,并注意引用生动的史实和丰富的图片。 本书共分十五章,其中第一章“数学的起源与早期发展”介绍了人类在蒙昧时期由于生产生活的需要,逐渐形成了数与形的概念,从最早的手指计数到石头计数,再到结绳计数直到距今大约五千多年前,出现了书写计数以及相应的计数系统。在灿烂的“河谷文明”中,重点介绍了埃及数学和美索不达米亚数学。第二章“古代希腊数学”,介绍了雅典时期和亚历山大时期的数学,其中重点对数学家泰勒斯、毕达哥拉斯、欧几里得、阿基米德及阿波罗尼奥斯及其成就作了详尽的介绍。第三章“中世纪的中国数学”,从古代著作《世本》中提到的黄帝使“隶首作算数”,殷商甲骨文中使用的完整的十进制计数,到两汉时期、魏晋南北朝时期以及宋元时期达到了发展的高潮。介绍的著作主要有《周髀算经》,《九章算术》,《算经十书》,介绍了刘徽的“割圆术”和他在面积、体积公式推证的成就,祖冲之父子推算“圆周率”,在推导几何图形体积公式时提出了“出入相补”及“祖氏原理”;第四章“印度与阿拉伯的数学”;第五章“近代数学的兴起”,讲述了中世纪的欧洲,从代数学、三角学、透视学、射影几何等方面的发展向近代数学的过渡,以至解析几何的诞生;第六章“微积分的创立”,分别介绍了牛顿和莱布尼茨从不同的角度提出的微积分原理;第七章“分析时代”;第八章至第十章,分别以代数、几何、分析这三大领域的变革为主要线索,介绍了19世纪数学的发展;第十一章至十三章是“20世纪数学概观”,分别介绍了纯粹数学的主要趋势、空前发展的应用数学、现代数学成果十例;第十四章“数学与社会”,第十五章“中国现代数学的开拓”。 本书有以下几个特点:1、与同类书相比,有着最大的空间跨度和时间跨度,从上古的巴比伦、希腊、中国、印度、阿拉伯世界,到中世纪的欧洲,以至20世纪的近代数学、当代数学,遍及世界各地对于数学的贡献地位与影响,都有中肯的评论。2、本书不仅对史实有详尽而忠实的介绍,而且兼有史评史论的作用,更有精辟的历史观。例如作者认为古希腊的数学是一种论证数学,而说中国的古代数学,在南北朝三国时期,也进入到论证数学,刘徽即为其杰出代表之一。至于中世纪欧洲数学的崛起,微积分的创立以及近代数学的诞生史,对于它们的历史背景与社会根源,作者都有敏锐的评论。作者对整个数学的发展有着明确的数学史观。3、本书不仅对数学家和他们的学术成就作了概括的介绍,而且对于一些重要成就,不惜花费篇幅,作了较详细的忠实于原始创造的说明。例如阿基米德对于球体积与抛物线弓形面积的计算,刘徽对于 的计算原理和方法,牛顿与莱布尼茨关于微积分的发现过程,以至较近代如康托关于非可数集合的发现等等,都作了较详细的介绍。这让读者不仅可以了解历史的发展,而且还能深入体会数学大师们原始创造的艰苦历程与来龙去脉。4、本书除了数学家们的传统故事外,还介绍了许多有趣的奇闻轶事。 二、对数学的认识有了进一步的提高

非欧几何的诞生及其给我们的启示论文

非欧几何的诞生及其给我们的启示 摘要:数学史上,非欧几何占有特殊的地位.以非欧几何的发明过程为基本线索,探讨了其对数学学 科本身、人类文化、哲学思想的影响;对数学科研者、数学教育工作者及高校学生的启示. 关键词:非欧几何;罗巴切夫斯基几何;黎曼几何 1 非欧几何的发展史 1.1 问题的提出 非欧几何的发展源于2 000 多年前的古希腊数学家的欧几里得的《几何原本》.其中公设五是欧几里得自己提出的,它的内容是“若一条直线与两直线相交,且若同侧所交两内角之和小于两直角,则两直线无限延长后必相交于该侧的一点”.这一公设引起了广泛的讨论,因为它不如其他公理、公设那样简明,欧几里得本人也不满意这条公设,他在证完了所有不需要平行公设的定理后才使用它,怀疑它可能不是一个独立的公设,或许能用其它公设或公理代替.从古希腊时代开始到19 世纪的2000 多年来数学家们始终对这条公设耿耿于怀,孜孜不倦的试图解决这个问题.数学家们主要沿2 条研究途径前进:一条途径是寻找一条更为自明的命题代替平行公设;另一条途径是试图从其他9 条公理、公设推导出平行公设来.沿第一条途径找到的第五公设最简单的表述是1795 年苏格兰数学家普雷菲尔(J.Playfair 1748-1819)给出的:“过直线外一点,有且只有一条直线与原直线平行”也就是我们今天中学课本里使用的平行公理.但实际上古希腊数学家普罗克鲁斯在公元5 世纪就陈述过它.然而问题是,所有这些替代公设并不比原来的第五公设更好接受,更“自然”.历史上第一个证明第五公设的重大尝试是古希腊天文学家托勒玫(Ptolemy,约公元150 年)做出的,后来普罗克鲁斯指出托勒玫的“证明”无意中假定了过直线外一点只能作一条直线与已知直线平行,这就是上面提到的普雷菲 尔公设. 1.2 问题的解决 1.2.1 非欧几何的萌芽 沿第二条途径论证第五公设的工作在18 世纪取得突破性进展.首先是意大利人萨凯里(Saccharin 1667-1733)提出用归谬法证明第五公设,萨凯里从四边形ABCD

新中国成立以来的发展历程(1949-2007)和成就

新中国成立以来的发展历程(1949-2007)和成就 新中国成立以来的发展历程(1949-2007)和成就可以分为四个阶段第一个阶段(1949-1956),第二个阶段(1956-1966),第三个阶段(1966-1976),第三个阶段(1978-2007)第一个阶段:1949年10月1日新中国成立,中国开始了新民主主义国家向社会主义国家过渡,1953年提出过渡时期的总路线并开始了第一个五年计划,主要是恢复国民经济,1954年召开了第一届全国人民代表大会,并颁布了《中华人民共和国宪法》,为中国真真具有社会主义性质的宪法,确定了三大基本政治制度:全国人民代表大会制度为根本政治制度,民族区域自治制度和多党合作政治协商制度。1953年开始的这会主义改造包括农业,手工业和资本主义工商业在1956年的完成标志着中国真正建立了社会主义制度,但是由于改造过于激进,粗糙留下了许多问题,但是总体上促进了国民经济的回复和经济的发展。 这一时期主要取得的成就是,成立了新中国,颁布了新中国的第一部宪法,并且完成了社会主义改造,建立了真正的社会主义国家,顺利的完成从新民主主义国家向社会主义国家的过度。 第二阶段:开始全面建设社会主义,主要任务是实现国家的工业化,使国力增强,主要是发展生产力,1956年召开的中共八大指明了发展的方向,指出当前的主要矛盾是人民日益增长的物质文化需要同落后的生产之间的矛盾而不是社会主义和帝国主义之间的矛盾。但是在建设中出现了种种“左”的错误,人民公社化运动和“大跃进”运动,虽然进行了改正但是不彻底。加上当时气候的干旱不仅没有真正促进生产力的解放反而使人民生活更加艰难。但是凭着当时人们的强烈热情还是取得了很大成功。 第三阶段:是十年的大动荡时期,由于毛泽东对于形势的判断失误发动了“文化大革命”,整整十年国家都处于混乱之中,由于被江青反革命集团利用,人民代表大会制度被破坏,经济发展也进入一片混乱之中,打着“以阶级斗争为纲”的口号,大批优秀的知识分子被迫害,连国家领导人也不例外被打成“左派”。国民经济遭受严重的损失,但是交通工业和科学技术在这一时期还是取得了一定的成就。 在文化大革命结束后的两年时间里国家建设基本在徘徊中前进。 第四阶段:1978年召开的十一届三中全会是新中国建立以来党和国家的一次伟大的转折,重新确立了马克思主义的指导思想,实现了思想路线、政治路线、组织路线的拨乱反正。确立了一邓小平为核心的党的第二代领导集体,并提出改革开放的伟大构想。在思想上确立了以经济建设为中心的正确路线以后,伴随着改革开放的浪潮,中国开始进入了快速发展的春天。国民经济开始快速发展,人民生活水平迅速提高。经济,科学,文化,都走向了春天,走中国特色社会主义道路。1992年中共十四大确立了社会主义市场经济体制,使中国的发展速度进一步加快,但是也面临这种种挑战,一直困扰人们的姓“资”还是姓“社”的问题在这时被解决。这时以江泽民为代表党中央第三代领导集体接过重担将社会主义事业推向了21世纪。以与时俱进为先锋号,以“三个代表”重要思想为指导思想,经受住了时代的考验,将中国社会主义事业推向新的辉煌。2002年中共十六大,建立了以胡锦涛为中心的第三代中央领导集体,继续以邓小平理论和“三个代表”为重要指导思想,并创新的提出了科学发展观,为社会主义事业更好、更快、更健康地发展。将全面建设小康社会进行到底。在保持经济快速发展的同时,在航天科学事业,国防建设取得了巨大的发展,神舟六号神舟七号,中国的载人航天事业以取得世界领先的水平。

非欧几何发展中的若干认识论问题

第20卷,第3期 科学技术与辩证法Vol.20 No.3 2003年6月 Science,Technology and Dialectics J un.,2003 非欧几何发展中的若干认识论问题 冯 进 (常熟高等专科学校数学系,江苏常熟215500) 摘 要:非欧几何在数学史上具有重要而特殊的地位.本文从认识论的角度,论述非欧几何发展中第一次遇到的数学对象的存在性、数学理论的相容性、数学体系的和谐性以及数学结论的真理性等问题,从中折射出它对数学发展的巨大推动作用。 关键词:非欧几何;认识论;存在性;相容性;和谐性;真理性 中图分类号:N033;N09 文献标识码:A 文章编号:1003-5680(2003)03-0057-06 19世纪30年代非欧几何的诞生,标志着长达两千多年的关于欧氏几何第五公设问题探索取得了突破性进展,对现代数学及相对论的发展具有极其重大的推动作用。非欧几何思想的发展有众多论著专门论述,它在数学史及科学史上的意义几乎是其他数学知识所无法相比的,对此,美国著名数学史家M?克莱因这样评述:“在19世纪所有复杂的技术创造中间,最深刻的一个,非Euclid几何学,在技术上是最简单的,这个创造引起数学的一些重要新分支,但它的最重要的影响是迫使数学家们从根本上改变对数学的性质的理解,以及它和物质世界的关系的理解,并引出关于数学基础的许多问题,这些问题在20世纪仍然在进行着争论。”[1]数学知识的增长,包括数学概念的提出、数学命题的证明、数学理论的建立等,是数学发展的重要表现,同时,也是人们对数学的不断理解与认识的过程;反之,对数学的深入理解,以及对数学思想的透彻认识,同样也推动着数学的发展,有时甚至会产生革命性的变革。非欧几何的诞生正是具有这种意义,甚至“在整个思想史中,从来没有发生过具有如此强烈影响的事件”[2]。本文着重于认识的角度,从数学对象的存在性、数学理论的相容性、数学体系的和谐性、数学结论的真理性四个方面,论述非欧几何对数学发展的这种双重影响。这四个方面,是非欧几何产生后引起的数学上,更重要的是认识上的问题,也是有史以来(至19世纪初)数学界第一次遇到的关于数学的全新的认识论问题。 一 第五公设问题探索:二千年努力引来 对数学及其性质看法的本质变化 经典数学几乎都是以现实世界为基本模型,数学结论总体上直接反映了客观事物的基本性质与运动规则,大量的生产、生活、天文观察实践,以及对这些实践的理性思考,使古代数学家确信宇宙万物是由数字构成的,甚至幻想整个世界就是数学,从毕达哥拉斯提出“万物皆数”,到柏拉图的“理念世界”,以及中世纪后的“上帝按数学方式设计宇宙”,无一不是将数学作为是自然的本质。 坚持“自然的数学设计”信念的原因来自两大方面,一是古希腊人创立的逻辑推理方法,以及由此而产生的严谨的欧氏几何体系。逻辑思维方法的创立是古希腊人对人类文明的最大贡献,欧氏几何不仅是理性思维的经典蓝本,且它的不证自明的公理、及由此推出的一系列让人不得不接受的结论,为数学设计构建了坚实的基础;二是18世纪以前几乎所有的科学实践都佐证了“自然的数学设计”。毕达哥拉斯时代就已经精确地知道弦发出的声音与弦长的关系;开普勒坚信上帝按某个简单、优美的数学方案设计了世界,他的行星运动三定律将哥白尼的理论作了最大简化,准确地描述了行星运动规律;牛顿的万有引力及力学三定律则将数学设计的信念推崇之极点,他为自己的工作能揭示无所不在的上帝之秘密而倍感欣慰。所有这些实践,事实上都是以欧氏几何为基本空间框架构建的。因此,二千多年来的理性思维活动、科学研究实践以及传统习惯感受,都把欧几里得体系当作神圣不可侵犯的“圣书”,以至于“神明”之士宁愿对着欧几里得定理发誓,而不愿对着“圣经”发誓。几乎所有的人都深信:欧氏几何就是真理。 然而,由于欧氏几何是建立在直观自明的公理基础上的,其“自明性”要求与古希腊人追求理性的一贯”天性”,使 【收稿日期】 2002-08-08 【作者简介】 冯 进(1958-),男,江苏常熟人,常熟高等专科学校数学系副教授,从事数学教育、数学思想史的学习与研究。 75

(完整word版)新中国成立以来取得的历史成就

新中国成立以来取得的历史成就 2013年10月1日,中华人民共和国即将迎来64年华诞,这必是一个举国欢庆的日子。在这风雨兼程的64年历程里,中国从一个落后的农业国发展为工业化国家,人民在共产党领导下,励精图治,政治经济文化全面发展取得了巨大成就。如今中国在全球的政治地位举足轻重,经济位居第三大经济体,文化更是呈现百花齐放的繁荣景象。 自新中国成立以来取得的成就总的来说有:社会主义基本制度在中国确立;社会主义建设在曲折探索中发展壮大;改革开放与现代化建设取得全面进步。具体来说主要有:新农村建设、工业化信息化、交通运输、水利建设、资源能源开发利用、城乡建设、金融事业、对外开放、民族团结、民主政治、依法治国、教育科技事业、文化建设、医疗卫生与社会保障、生态环境保护、东部率先发展、中部崛起、西部大开发、东北振兴、国防和军队建设、统一大业、全方位外交、党政建设。作为一名平凡的在校大学生,我对中国成就的理解与了解都是片面与不足的,有不少的成就是我们作为平民百姓所关注不到或者了解不到的。所以,我以个人理解谈谈这些成就以及对社会,对我们的生活的影响和感受。 新中国成立64年来特别是改革开放30多年来,全国各族人民在中国共产党领导下,坚定不移地扩大对外开放,从沿海到沿江、沿边,从东部地区到中西部地区,从贸易到投资,从货物贸易到服务贸易,从“引进来”到“走出去”,逐渐形成了全方位、多层次、宽领域的对外开放格局,实现了从封闭半封闭到全方位开放的伟大历史转折。以下是我国在改革方面取得的成就。 一、全方位、多层次、宽领域的对外开放格局基本形成 新中国成立到改革开放之前的30年里,我国经济基础薄弱,物质生产匮乏,经济建设资金短缺,与世界经济交往的范围狭窄。特别是在“文化大革命”的混乱时期,中国进入了“闭关锁国”状态,国民经济走到了崩溃的边缘。虽然20世纪70年代初,随着中美、中日建交,西方国家纷纷与中国建立了外交关系,我国在联合国的合法席位也得到了恢复,新中国与世界的文化、经济交流有所发展,但真正意义上的对外开放仍未开始。 1978年,党的十一届三中全会做出了以经济建设为中心、实行改革开放、加快社会主义现代化建设的战略决策。以此为标志,我国开始了对外开放的历史转变,进入了改

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