为什么要看《几何原本》?

你肯定读过下面这句话——
我们认为这些真理是不言而喻的:人人生而平等,造物者赋予他们若干不可剥夺的权利,其中包括生命权、自由权和追求幸福的权利。(编号1)
这是美国《独立宣言》的第二段,我读到的时候,自然会想,为什么说这些真理是不言而喻的呢?“作者”,就用“作者”来指代这份宣言的撰写者吧,作者接下来说,“为了保障这些权利,所以才在人们中间成立政府。而政府的正当权利,得自被统治者的同意。(编号2)”作者接着说,“任何形式的政府对这些目标具破坏作用时,人民便有权力改变或废除它,以建立一个新的政府。”(编号3)
美国《独立宣言》
数学家克莱因说,这份文件以不言而喻的真理作为论证的开头,这些真理与作为任何数学体系的不证自明的公理有同等的作用。文件接下来列举事实,表明英国国王没有为人民提供以上所说的公理和政府应该保障的权利。因此,根据以上的编号为三公理,人民就有权推翻旧政府,建立新政府。莫里斯·克莱因说,这是18世纪广为人知的一份“数学性文件”。
我当然能读明白《独立宣言》的推导过程,但编号一,编号二,编号三,这三句话是不是都是公理却有很大的疑虑。我觉得它们都是公理,但是有很多人不觉得编号二和三是公理。因此我们可以保留编号一为公理,然后这样来改造编号二和三,“国王要保障我们的生命权、自由权和追求幸福的权利,因此我们才对国王忠诚。”“如果国王没有做到这些目标,国王应该反思自己的错误,我们也会祈求国王改正自己的错误。”
社会科学很多时候不太好玩,就在于“公设”或者“公理”没有得到普遍的认可。回过头来我们看欧几里得的《几何原本》,前面有一串定义,然后是五个“公设”五个“公理”,“过任意两点可以做一条直线”,“以任意点为圆心,任意长为半径,可以画圆”,“彼此能够重合的物体是全等的”,“整体大于部分”等等。《几何原本》中数百个命题,都由这十条公理推出。如果你怀疑其中一条公理呢?比如“公设五”中讲到的平行线,真是这样吗?你由自己的怀疑,就能发展出“非欧几何”。
我写这篇文章,本来是给三联《少年新知》推销“科学元典”这套书,但我更想推荐的,是莫里斯·克莱因的书《西方文化中的数学》。每一部科学元典,都是一部伟大著作。推销这样一套伟大著作,也不是一篇小软文能承担得起的,《西方文化中的数学》也是一部伟大著作,它起码涉及到了四本伟大的科学元典——《几何原本》,哥白尼“天体运行”,笛卡尔“坐标系”,牛顿《自然哲学的数学原理》。正是因为看了《西方文化中的数学》一书,我才买了欧几里得《几何原本》和牛顿《原理》这两本经典著作,所以也可以把《西方文化中的数学》当作几本数学“元典”的“大导读”来看。
来看看克莱因是如何评价《几何原本》的——欧几里得几何的创立,对人类的贡献不仅仅在于产生了一些有用的、美妙的真理,更主要的是它孕育出了一种理性精神。人类任何其他的创造,都不可能像欧几里得的几百条证明那样,显示出这么多的知识都是仅仅靠推理而推导出来的。这些大量深奥的演绎结果,使得希腊人和以后的文明了解到理性的力量,从而增强了他们运用这种才能获得成功的信心。受这一成就的鼓舞,西方人把理性运用于其他领域。神学家、逻辑学家、哲学家、政治家和所有真理的追求者,都纷纷仿效欧几里得几何的形式和推演过程。
简单而言,克莱因认为,希腊数学对西方文化的贡献就在于“演绎推理法”,这和以往埃及人凭借经验和归纳法获得的知识不一样,知道了三角的正切正弦余弦,就能测出地球直径,就能测出地月之间的距离,有了几何证明方法,就有了逻辑学中的矛盾律和排中律。克莱因由欧几里得出发,讲述绘画与透视,音乐与数学,射影几何与地图绘制,讲伽利略研究自然的定量方法,讲哥白尼、开普勒对宇宙定律的演绎推理,讲牛顿如何领悟飞逝的瞬间(微积分),他也讲述了洛克、休谟、边沁就人文科学提出的公理,他们根据演绎的方法推导出支配人类思想和行为的规律,但到头来,可能只有一条公理被世人所接受:人都是根据个人的利益而行动的。文人们发现,不可能有一位思想家为整个社会科学创立一种定量的、推理的研究方法,所以有人非常愤慨的说:“我毫不怀疑,如果三角形的内角和等于两直角这一事实与任何统治者的权力相对抗,那么统治者就会把所有几何书籍查禁并焚烧。” 莫里斯·克莱因这趟数学之旅太刺激,以至于他重新走了一次,《西方文化中的数学》之后多年,他又写了一本《数学与知识的探求》。
正是看了这两本书之后,我买来欧几里得《几何原本》和牛顿《自然哲学的数学原理》,说实话,我只是大概翻阅,但也有三条心得想说说——
其一,大概就是徐光启和利玛窦一起翻译《几何原本》前后,笛卡尔琢磨出来了坐标系,那就是“想”出来的。又过了些年,牛顿“想”出来了“三大定律”。诗人说,此前是黑暗,然后牛顿出来了。我们上到高中,学的那点儿数学,不过就是牛顿之前那段比较黑暗的“初等数学”。我们学十来年就弄明白这些事,是一个挺基本的要求。
其二,还是数学教材好看。七年级数学教材,读起来比《几何原本》舒服多了。《几何原本》和《原理》两本书的体例有点儿相似,一个命题接着一个命题,一个定理接着一个定理,看起来跟一大套习题集似的。看明白教材里的定义和定理,能用来解一两道数学题,这是一回事。通过刷题,更深刻的理解数学,继而能解决更难的题目,能熟练应付更难的考试,这是另一回事。回到历史的迷雾中,追随那些杰出的人类头脑,重走一遍理性探索之路,这又是另一回事。前两件事,不假他人,自己就能干。读科学元典,真的需要有人讲解和引领。
其三,我多年来一直读文学书,最近为了给儿子讲数学,才重新开始看数学书。儿子会用磁力贴摆出来正四面体,八面体,立方体,十二面体和二十面体。克莱因在《西方文化中的数学》中说,存在且只存在这五种正多面体。证明方法在欧几里得的《几何原本》里。我就再找来《几何原本》看看他是怎么证明的。
徐光启在翻译《几何原本》时说,此书为益能令学理者祛其浮气,练其精心,学事者资其定法,发其巧思,故举世无一人不当学。能精此书者,无一事不可精;好学此书者,无一事不可学。我想生硬的引用徐光启“学理者”这个词,学理者“祛其浮气,练其精心”,这个过程就在一步步演绎推理中。如果是“学文者”,免不了要看洛克、休谟、边沁那几本似是而非的书,而后有一种“贫乏且破碎”的感觉,“学理者”能少一些贫乏且破碎之感。少看洛克、休谟、边沁的书,多看欧几里得、笛卡尔和牛顿,能让我们对人类理性多一点儿信心。

《几何原本》全书共分13卷,书中包含了5条公理、5条公设、若干定义和465个命题。本书作者通过简洁的语言向小读者详细介绍了欧几里得生活的时代和《原本》创作的背景,用简明的语言和风趣的故事,由浅到深,从简至繁,先后论述了直线形、圆、比例论、相似形、数论、立体几何以及穷竭法等内容,对这些数学常识做了有趣的解读,让读者耳目一新,对《几何原本》有一个更立体、更全面的印象。

(0)

相关推荐

  • 长达两千年的接力——《欧几里得之窗》书评

    因为我算是个<几何原本>的爱好者,所以当我收到湖南科学技术出版社的<数学圈>丛书时,迫不及待要读的第一本就是这本<欧几里得之窗>.更何况,该书作者列纳德·蒙洛迪诺还 ...

  • 不能看资治通鉴的原因有哪些

    读史使人明智,因此年轻人读资治通鉴能放大你的人生格局,可是浑浑噩噩去读是毫无意义的,简直便是在浪费时间,还不如不读,由于读不懂等于白读. 读资治通鉴的几点感受 从年初读到现在,几乎没有读别的书.如果抓 ...

  • 《资治通鉴》:从张汤之死,看懂引发政治斗争的主要原因!

    御史大夫张汤为何要自杀?因为张汤参与陷害御史中丞李文被调查属实罪名成立,并且张汤被三名丞相长史和丞相联手栽赃贪污罪名,在众人的猛烈围攻之下张汤自杀. 显然,从道德角度来看,张汤是个死有余辜的大恶人,这 ...

  • 《资治通鉴》:上级是否要奖励你,看的不是功劳,而是这点

    导语:<资治通鉴>:上级是否要奖励你,看的不是功劳,而是这点 怎样才能在公司中获取更多的利益,赚更多的钱,让上级看中并奖励你?只需要努力工作,让他看见就可以了吗?这远远不够. 有时候,你感 ...

  • 资治通鉴:从人事变迁看权力运作

    [材料]<资治通鉴>汉纪 孝惠皇帝元年-高皇后八年 (前194-前180年 共15年) [长文警告]这是一篇承上启下的文章,全文7000多字,两天写的:汉文帝即将上台,中间隔了十五年,免得 ...

  • 喝着茶,看着书,不时感觉汗出于背,细思极恐!---资治通鉴

    喝着茶,看着书,细细思量,不时感觉汗出于背,细思极恐! 在古代,这书是给皇帝看的.主编是丞相司马光.普通人看,一样会受益匪浅.千百年来,斗转星移,科技爆炸,唯一不变的是人性.看资治通鉴就是了解人性,这 ...

  • 资治通鉴:用人关键看形势需要

    [材料]<资治通鉴>汉纪 孝文皇帝三年 前177年 释之从行,登虎圈,上问上林尉诸禽兽簿.十馀问,尉左右视,尽不能对.虎圈啬夫从旁代尉对.上所问禽兽簿甚悉,欲以观其能:口对响应,无穷者.帝 ...

  • 资治通鉴:杀还是赦关键看有没有用

    [材料]<资治通鉴>汉纪 孝文皇帝三年 前177年 淮南王蚤失母,常附吕后,故孝惠.吕后时得无患:而常心怨辟阳侯,以为不强争之于吕后,使其母恨而死也. 及帝即位,淮南王自以最亲,骄蹇,数不 ...

  • 柏杨白话版资治通鉴PDF版,大V都说,看了人生都会非常通透

    今天我们来分享什么呢? 柏杨的白话版资治通鉴PDF版,这个会比较稀缺,因为在网上很难找得到这样高清的PDF版本. 听好几个大V说,<柏杨白话版资治通鉴>看完之后整个人生都会非常通透,就像打 ...

  • 资治通鉴:如何让把心掏出来给老板看

    [材料]<资治通鉴>汉纪 孝景皇帝后元元年 前143年 八月,壬辰,以御史大夫卫绾为丞相,卫尉南阳直不疑为御史大夫.初,不疑为郎,同舍有告归,误持其同舍郎金去.已而同舍郎觉亡,意不疑,不疑 ...

  • 《资治通鉴》经典11句:句句耐人寻味,让你看清世事,处世安身

    导语:人的一生,不可能是一帆风顺的,也不会是那么完美无瑕的,或许这一生,你会经历成功,也或许是失败.有让人开心快乐的事,也会有烦恼.在爱情中有爱就会有恨,总是充满了各种风风雨雨,体验着人生中的酸甜苦辣 ...