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1607年 明万历三十五年,欧几里得《几何原本》克拉维乌斯(格里高利历订立者,利玛窦老师)注释版本

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1607年 明万历三十五年,欧几里得《几何原本》克拉维乌斯(格里高利历订立者,利玛窦老师)注释版本

 

1607年,中国农历丁未年,生肖羊年,属明朝万历三十五年。

  • 1607年3月,沙皇瓦西里四世·舒伊斯基颁布法典,规定地主追捕逃亡农民的期限从5年延长到15年,收容逃亡农民者要受罚款处分。
  • 1607年4月25日,荷兰舰队在直布罗陀大败西班牙舰队。
  • 1607年4月26日,英国在北美建立了第一个殖民地——弗吉尼亚。
  • 1607年8月,傅山生于太原市阳曲县西村,是明清时期著名的思想家、文学家、书画家和医学家。

 

 

欧几里得(希腊文:Ευκλειδης ,约公元前330年—公元前275年),古希腊数学家,被称为“几何之父”。他最著名的著作《几何原本》是欧洲数学的基础,在书中他提出五大公设。

欧几里得的《几何原本》被广泛的认为是历史上最成功的教科书。欧几里得也写了一些关于透视、圆锥曲线、球面几何学及数论的作品。

欧几里德的身世我们知道得很少,他的《几何原本》大概是亚历山大大学的一个课本。亚历山大大学是希腊文化最后集中的地方,因为亚历山大自己到过亚历山大,因此就建立了当时北非的大城,靠在地中海。但是他远征到亚洲之后,我们知道他很快就死了。之后,他的大将托勒密管理当时的埃及区域。

托勒密很重视学问,就成立了一个大学。这个大学就在他的王宫旁边,是当时全世界最优秀的大学,设备非常好,有许多书。很可惜由于宗教的原因以及众多的原因,现在这个学校已经被完全毁掉了。当时的基督教就不喜欢这个学校,已经被毁了,回教人占领北非之后就大规模地破坏、并焚烧图书馆的书。所以现在这个学校完全不存在了。

懂几何者

欧几里得(Euclid)是古希腊著名数学家、欧氏几何学开创者。欧几里得出生于雅典,当时雅典就是古希腊文明的中心。浓郁的文化气氛深深地感染了欧几里得,当他还是个十几岁的少年时,就迫不及待地想进入柏拉图学园学习。

一天,一群年轻人来到位于雅典城郊外林荫中的柏拉图学园。只见学园的大门紧闭着,门口挂着一块木牌,上面写着:“不懂几何者,不得入内! ”这是当年柏拉图亲自立下的规矩,为的是让学生们知道他对数学的重视,然而却把前来求教的年轻人给闹糊涂了。有人在想,正是因为我不懂数学,才要来这儿求教的呀,如果懂了,还来这儿做什么?正在人们面面相觑,不知是进是退的时候,欧几里得从人群中走了出来,只见他整了整衣冠,看了看那块牌子,然后果断地推开了学园大门,头也没有回地走了进去。

最早的几何学兴起于公元前7世纪的古埃及,后经古希腊人传到古希腊的都城,又借毕达哥拉斯学派系统奠基。在欧几里得以前,人们已经积累了许多几何学的知识,然而这些知识存在一个很大的缺点和不足,就是缺乏系统性。大多数是片断、零碎的知识,公理与公理之间、证明与证明之间并没有什么很强的联系性,更不要说对公式和定理进行严格的逻辑论证和说明。

因此,随着社会经济的繁荣和发展,特别是随着农林畜牧业的发展、土地开发和利用的增多,把这些几何学知识加以条理化和系统化,成为一整套可以自圆其说、前后贯通的知识体系,已经刻不容缓,成为科学进步的大趋势。欧几里得通过早期对柏拉图数学思想,尤其是几何学理论系统而周详的研究,已敏锐地察觉到了几何学理论的发展趋势。

他下定决心,要在有生之年完成这一工作,成为几何第一人。为了完成这一重任,欧几里得不辞辛苦,长途跋涉,从爱琴海边的雅典古城来到尼罗河流域的埃及新埠—亚历山大城,为的就是在这座新兴的、文化蕴藏丰富的异域城市实现自己的初衷。在此地的无数个日日夜夜里,他一边收集以往的数学专著和手稿,向有关学者请教,一边试着著书立说,阐明自己对几何学的理解,哪怕是尚肤浅的理解。经过欧几里得忘我的工作,终于在公元前300年结出丰硕的果实,这就是几经易稿而最终定型的《几何原本》。这是一部传世之作,几何学正是有了它,不仅第一次实现了系统化、条理化,而且又孕育出一个全新的研究领域——欧几里得几何学,简称欧氏几何。直到今天,他所创作的几何原本仍然是世界各国学校里的必修课,从小学到初中、大学、再到现代高等学科都有他所创作的定律、理论和公式应用。

在柏拉图学派晚期导师普罗克洛斯(约公元410年~公元485年)的《几何学发展概要》中,就记载着这样一则故事,说的是数学在欧几里得的推动下,逐渐成为人们生活中的一个时髦话题(这与当今社会截然相反),以至于当时亚里山大国王托勒密一世也想赶这一时髦,学一点几何学。

虽然这位国王见多识广,但欧氏几何却令他学的很吃力。于是,他问欧几里得“学习几何学有没有什么捷径可走?”,欧几里得笑道:“抱歉,陛下!学习数学和学习一切科学一样,是没有什么捷径可走的。学习数学,人人都得独立思考,就像种庄稼一样,不耕耘是不会有收获的。在这一方面,国王和普通老百姓是一样的。” 从此,“在几何学里,没有专为国王铺设的大道。”这句话成为千古传诵的学习箴言。

当时,人们建造了高大的金字塔,可是谁也不知道金字塔究竟有多高。有人这么说:“要想测量金字塔的高度,比登天还难!”这话传到欧几里得耳朵里。他笑着告诉别人:“这有什么难的呢?当你的影子跟你的身体一样长的时候,你去量一下金字塔的影子有多长,那长度便等于金字塔的高度!

来拜欧几里得为师,学习几何的人,越来越多。有的人是来凑热闹的,看到别人学几何,他也学几何。斯托贝乌斯记述了另一则故事。一位学生曾这样问欧几里得:“老师,学习几何会使我得到什么好处?”欧几里得思索了一下,请仆人拿点钱给这位学生。欧几里得说:给他三个钱币(约500),因为他想在学习中获取实利。

 

 

俄克喜林库斯29号莎草纸,现存最早的几何原本残页之一,在俄克喜林库斯(古埃及时期的上埃及城市。位于开罗西南偏南约160公里,即今明亚省境内,是重要的考古遗址。)发现的,其年代约为西元后100年。

《几何原本》是一部集前人思想和欧几里得个人创造性于一体的不朽之作。这部书已经基本囊括了几何学从公元前7世纪到古希腊,一直到公元前4世纪——欧几里得生活时期——前后总共400多年的数学发展历史。

《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的一部数学著作,成书于公元前300年左右。

  • 全书共分13卷。书中包含了5条“公理”、5条“公设”、23个定义和467个命题。
  • 《几何原本》共13卷,其中:第1卷用23个定义提出了点、线、面、圆和平行线的原始概念,提出了5个公设和5个公理,进一步研究了三角形全等的条件、三角形边和角的大小关系、平行线的理论、三角形和多角形等积的条件;第2卷研究多边形的等积问题;第3、4卷分别讨论了圆的问题及圆的内接和外切多边形;第5卷详细探讨了关于量的比例的理论;第6卷为相似多边形的理论;第7、8、9卷为数论,共100个命题;第10卷共115个命题,讨论了线段的加、减、乘以及开方运算,对所得之特殊线段命了名,并讨论了这些特殊线段之间的关系;第11、12、13卷主要是立体几何的内容。
  • 《几何原本》总结了前人的几何知识和研究成果,用公理法建立起演绎的数学体系的最早典范,标志着几何知识从零散、片断的经验形态转变为完整的逻辑体系,深刻影响到后世数学的发展,采用的演绎结构被移植到其它学科后也同样促进了这些学科的发展,但因受时代限制而存在部分证明有遗漏和错误、基础部分不够严密等明显的不足。
  • 它不仅保存了许多古希腊早期的几何学理论,而且通过欧几里得开创性的系统整理和完整阐述,使这些远古的数学思想发扬光大。它开创了古典数论的研究,在一系列公理、定义、公设的基础上,创立了欧几里得几何学体系,成为用公理化方法建立起来的数学演绎体系的最早典范。
  • 在每一卷内容当中,欧几里得都采用了与前人完全不同的叙述方式,即先提出公理、公设和定义,然后再由简到繁地证明它们。这使得全书的论述更加紧凑和明快。
  • 而在整部书的内容安排上,也同样贯彻了他的这种独具匠心的安排。它由浅到深,从简至繁,先后论述了直边形、圆、比例论、相似形、数、立体几何以及穷竭法等内容。其中有关穷竭法的讨论,成为近代微积分思想的来源。
  • 照欧氏几何学的体系,所有的定理都是从一些确定的、不需证明而礴然为真的基本命题即公理演绎出来的。在这种演绎推理中,对定理的每个证明必须或者以公理为前提,或者以先前就已被证明了的定理为前提,最后做出结论。对后世产生了深远的影响。

 

 

中文译本

最早的中文译本《几何原本》出版于公元1607年,由利玛窦(Matteo Ricci,公元1552年—公元1610年)和徐光启(公元1562年—公元1633年)翻译,底本是克拉维乌斯校订增补的拉丁文译本《欧几里得原本15卷》,仅译出前6卷。到公元1857年,后9卷才由英国人伟烈亚力(Alexander Wylie,公元1815年—公元1887年)和李善兰(公元1811年—公元1882年)共同译出,底本可能是巴罗的英文译本。

 

欧几里德虽然生长于巴尔干半岛的雅典,接受了希腊古典数学及各种科学文化,30岁就成了有名的学者。应当时埃及国王的邀请,他客居亚历山大城,一边教学,一边从事研究。

他的生平,后人所知甚少。大概早年在雅典就读,深悉柏拉图的学说。公元前300年左右,欧几里德接受托勒密王(公元前364~公元前283)的邀请,来到亚历山大城,长期在那里工作。他是一位温良敦厚的教育家,对有志数学之士,总是循循善诱。但反对投机取巧、不肯刻苦钻研的作风,也反对狭隘实用观点。

欧几里德将公元前7世纪以来希腊几何积累起来的既丰富又纷纭庞杂的结果整理在一个严密统一的体系中,从最原始的定义开始,列出5条公理和5条公设为基础.通过逻辑推理,演绎出一系列定理和推论,从而建立了被称为欧几里得几何的第一个公理化的数学体系。据记载,亚历山大里亚的统治者托勒密一世曾问他学习几何有无简捷的方法,欧几里得回答:“在几何里,没有专为国王铺设的大道”这句话后来成为传诵千古的学习箴言.他的著作除《几何原本》之外,还有不少,可惜大都失传,《已知数》和《图形的分割》是保存下来的著作。

古希腊的数学研究有着十分悠久的历史,曾经出过一些几何学著作,但都是讨论某一方面的问题,内容不够系统。欧几里德汇集了前人的成果,采用前所未有的独特编写方式,先提出定义、公理、公设,然后由简到繁地证明了一系列定理,讨论了平面图形和立体图形,还讨论了整数、分数、比例等等,终于完成了《几何原本》这部巨著。《原本》问世后,它的手抄本流传了1800多年。1482年印刷发行以后,重版了大约一千版次,还被译为世界各主要语种。13世纪时曾传入中国,不久就失传了,1607年重新翻译了前六卷,1857年又翻译了后九卷。

 

欧几里德善于用简单的方法解决复杂的问题。他在人的身影与高正好相等的时刻,测量了金字塔影的长度,解决了当时无人能解的金字塔高度的大难题。他说:“此时塔影的长度就是金字塔的高度。”欧几里德是位温良敦厚的教育家。欧几里得也是一位治学严谨的学者,他反对在做学问时投机取巧和追求名利,反对投机取巧、急功近利的作风。尽管欧几里德简化了他的几何学,国王(托勒密王)还是不理解,希望找一条学习几何的捷径。欧几里德说:“在几何学里,大家只能走一条路,没有专为国王铺设的大道。”这句话成为千古传诵的学习箴言。一次,他的一个学生问他,学会几何学有什么好处?他幽默地对仆人说:“给他三个钱币,因为他想从学习中获取实利。” 欧氏还有《已知数》《图形的分割》等著作。

 

 

欧几里德 – 成长经历
关于他的生平,现在知道的很少。早年大概就学于雅典,深知柏拉图的学说。公元前300年左右,在托勒密王(公元前364~前283)的邀请下,来到亚历山大,长期在那里工作。他是一位温良敦厚的教育家,对有志数学之士,总是循循善诱。但反对不肯刻苦钻研、投机取巧的作风,也反对狭隘实用观点。据普罗克洛斯(约410~485)记载,托勒密王曾经问欧几里得,除了他的《几何原本》之外,还有没有其他学习几何的捷径。欧几里得回答说:“几何无王者之路。”意思是,在几何里,没有专为国王铺设的大道。这句话后来成为传诵千古的学习箴言。斯托贝乌斯(约500)记述了另一则故事,说一个学生才开始学第一个命题,就问欧几里得学了几何学之后将得到些什么。欧几里得说:给他三个钱币,因为他想在学习中获取实利。欧几里得生于雅典,是柏拉图的学生。他的科学活动主要是在亚历山大进行的,在这里,他建立了以他为首的数学学派。
欧几里得,以他的主要著作《几何原本》而著称于世,他的工作重大意义在于把前人的数学成果加以系统的整理和总结,以严密的演绎逻辑,把建立在一些公理之上的初等几何学知识构成为一个严整的体系。欧几里得建立起来的几何学体系之严谨和完整,就连20世纪最杰出的大科学家爱因斯坦也不能对他不另眼相看。爱因斯坦说:“一个人当他最初接触欧几里得几何学时,如果不曾为它的明晰性和可靠性所感动,那么他是不会成为一个科学家的。”

《几何原本》中的数学内容也许没有多少为他所创,但是关于公理的选择,定理的排列以及一些严密的证明无疑是他的功劳,在这方面,他的工作出色无比。欧几里得的《几何原本》共有13篇,首先给出的是定义和公理。比如他首先定义了点、线、面的概念。他整理的5条公理其中包括:1、从一点到另一任意点作直线是可能的;2、所有的直角都相等;3、a=b,b=c,则a=c;4、若a=b则a+c=b+c等等。这里面还有一条公理是欧几里得自己提出的,即:整体大于部分。虽然这条公理不像别的公理那么一望便知,不那么容易为人接受,但这是欧氏几何中必须的,必不可少的。他能提出来,这恰恰显示了他的天才。

《几何原本》第1~4篇主要讲多边形和圆的基本性质,像全等多边形的定理,平行线定理,勾股弦定理等。第2篇讲几何代数,用几何线段来代替数,这就解决了希腊人不承认无理数的矛盾,因为有些无理数可以用作图的方法,来把它们表示出来。第3篇讨论圆的性质,如弦、切线、割线,圆心角等。第4篇讨论圆的内接和外接图形。第5篇是比例论。这一篇对以后数学发展史有重大关系。第6篇讲的是相似形。其中有一个命题是:直角三角形斜边上的矩形,其面积等于两直角边上的两个与这相似的矩形面积之和。读者不妨一试。第7、8、9篇是数论,即讲述整数和整数之比的性质。第10篇是对无理数进行分类。第11~13篇讲的是立体几何。全部13篇共包含有467个命题。《几何原本》的出现说明人类在几何学方面已经达到了科学状态,在经验和直觉的基础上建立了科学的、

逻辑的理论。欧几里得,这位亚历山大大学的数学教授,已经把大地和苍天转化为一幅由错综复杂的图形所构成的庞大图案。他又运用他的惊人才智,指挥灵巧的手指将这个图案拆开,分成为简单的组成部分:点、线、角、平面、立体——把一幅无边无垠的图,译成初等数学的有限语言。尽管欧几里得简化了他的几何学,但他坚持对几何学的原则进行透彻的研究,以便他的学生们能充分理解它。
据说,亚历山大国王多禄米曾师从欧几里得学习几何,有一次对于欧几里得一遍又一遍地解释他的原理表示不耐烦。国王问道:“有没有比你的方法简捷一些的学习几何学的途径?”欧几里得答道:“陛下,乡下有两种道路,一条是供老百姓走的难走的小路,一条是供皇家走的坦途。但是在几何学里,大家只能走同一条路。走向学问,是没有什么皇家大道的,请陛下明白。”欧几里得的这番话后来推广为“求知无坦途”,成为传诵千古的箴言。

关于欧几里得的一生的细节,由于资料缺乏,我们知道得很少。有一个故事说的是欧几里得和妻子吵架,妻子很为恼火。妻子说:“收起你的乱七八糟的儿何图形,它难道为你带来了面包和牛肉。”欧几里得天生是个憨脾气,只是笑了笑,说道:“妇人之见,你知道吗?我现在所写的,到后世将价值连城!”妻子嘲笑道:“难道让我们来世再结合在一起吗?你这书呆子。”欧几里得刚要分辩,只见妻子拿起他写的《几何原本》的一部分投入火炉中。欧几里得连忙来抢,可是已经来不及了。据说妻子烧掉的是《几何原本》中最后最精彩的一章。但这个遗憾是无法弥补的,她烧的不仅仅是一些有用的书,她烧的是欧几里得血汗和智慧的结晶。如果上面这个故事是真的,那么他妻子的那场震怒可能并不是欧几里得引起来的。因为古代的作家们告诉我们,他是一个“温和慈祥的老头。”

由于欧几里得知识的渊博,他的学生们简直把他当作偶像来崇拜。欧几里得在教授学生时,像一个真正的父亲那样引导他们,关心他们。然而有时,他也用辛辣的讽刺来鞭挞学生中比较傲慢的,使他们驯服。有一个学生在学习了第一定理之后,便问道:“学习几何,究竟会有什么好处?”于是,欧几里得转身吩咐佣人说:“格鲁米阿,拿三个钱币给这位先生,因为他想在学习中获得实利。”

欧几里得主张学习必须循序渐进、刻苦钻研,不赞成投机取巧的作风,更反对狭隘的实用观念。后来者帕波斯就特别赞赏他这谦逊的品德。像古希腊的大多数学者一样,欧几里德对于他的科学研究的“实际”价值是不大在乎的。他喜爱为研究而研究。他羞怯谦恭,与世无争,平静地生活在自己的家里。在那个到处充满勾心斗角的世界里,对于人们吵吵闹闹所作出的俗不可耐的表演,则听之任之。他说:“这些浮光掠影的东西终究会过去,但是,星罗棋布的天体图案,却是永恒地岿然不动。”欧几里得除了写作重要几何学巨著《几何原本》外,还著有《数据》、《图形分割》、《论数学的伪结论》、《光学》、《反射光学之书》等著作。

欧几里德 – 辉煌成就
主要成就
欧几里德是古代希腊最负盛名、最有影响的数学家之一,他是亚历山大里亚学派的成员。欧几里德写过一本书,书名为《几何原本》(Elements)共有13卷。这一著作对于几何学、数学和科学的未来发展,对于西方人的整个思维方法都有极大的影响。《几何原本》的主要对象是几何学,但它还处理了数论、无理数理论等其他课题。欧几里德使用了公理化的方法。公理(axioms)就是确定的、不需证明的基本命题,一切定理都由此演绎而出。在这种演绎推理中,每个证明必须以公理为前提,或者以被证明了的定理为前提。这一方法后来成了建立任何知识体系的典范,在差不多2000年间,被奉为必须遵守的严密思维的范例。《几何原本》是古希腊数学发展的顶峰。

《几何原本》作为教科书使用了两千多年。在古今中外成文的教科书之中,无疑它是最成功的。欧几里德的杰出工作,使以前类似的论述黯然失色。《几何原本》问世之后,很快取代了以前所有的几何教科书。《几何原本》是用希腊文写成的,后来被翻译成多种文字。它一直以手抄本流传了上千年,而首次印刷出版于1482年,即哥登堡发明活字印刷术30多年之后。自那时以来,《几何原本》出了上千种不同的版本,广为流传和普及,以至在19世纪成为中学教科书。

突出贡献

欧几里得将公元前7世纪以来希腊几何积累起来的丰富成果整理在严密的逻辑系统之中,使几何学成为一门独立的、演绎的科学。除了《几何原本》之外,他还有不少著作,可惜大都失传。《已知数》是除《原本》之外惟一保存下来的他的希腊文纯粹几何著作,体例和《原本》前6卷相近,包括94个命题,指出若图形中某些元素已知,则另外一些元素也可以确定。《图形的分割》现存拉丁文本与阿拉伯文本,论述用直线将已知图形分为相等的部分或成比例的部分。《光学》是早期几何光学著作之一,研究透视问题,叙述光的入射角等于反射角,认为视觉是眼睛发出光线到达物体结果。还有一些著作未能确定是否属于欧几里得所著,而且已经散失。欧几里德的《几何原本》中收录了23个定义,5个公理,5个公设,并以此推导出48个命题(第一卷)。

欧几里德 – 历史地位
欧几里德写过另外几本书,其中有些流传至今。然而确立他历史地位的,主要是那本伟大的几何教科书《几何原本》。《几何原本》的重要性并不在于书中提出的哪一条定理。书中提出的几乎所有的定理在欧几里德之前就已经为人知晓,使用的许多证明亦是如此。欧几里得的伟大贡献在于他将这些材料做了整理,并在书中作了全面的系统阐述。这包括首次对公理和公设作了适当的选择(这是非常困难的工作,需要超乎寻常的判断力和洞察力)。然后,他仔细地将这些定理做了安排,使每一个定理与以前的定理在逻辑上前后一致。在需要的地方,他对缺少的步骤和木足的证明也作了补充。值得一提的是,《几何原本》虽然基本上是平面和立体几何的发展,也包括大量代数和数论的内容。
《几何原本》作为教科书使用了两千多年。在形成文字的教科书之中,无疑它是最成功的。欧几里得的杰出工作,使以前类似的东西黯然失色。该书问世之后,很快取代了以前的几何教科书,而后者也就很快在人们的记忆中消失了。《几何原本》是用希腊文成的,后来被翻译成多种文字。它首版于1482年,即谷登堡发明活字印刷术3O多年之后。自那时以来,《几何原本》已经出版了上千种不同版本。

在训练人的逻辑推理思维方面,《几何原本》比亚里土多德的任何一本有关逻辑的著作影响都大得多。在完整的演绎推理结构方面,这是一个十分杰出的典范。正因为如此,自本书问世以来,思想家们为之而倾倒。公正地说,欧几里得的这本著作是现代科学产生的一个主要因素。科学绝不仅仅是把经过细心观察的东西和小心概括出来的东西收集在一起而已。科学上的伟大成就,就其原因而言,一方面是将经验同试验进行结合;另一方面,需要细心的分析和演绎推理。我们不清楚为什么科学产生在欧洲而木是在中国或日本。但可以肯定地说,这并非偶然。毫无疑问,像牛顿、伽利略、白尼和凯普勒这样的卓越人物所起的作用是极为重要的。也许一些基本的原因,可以解释为什么这些出类拔革的人物都出现在欧洲,而不是东方。或许,使欧洲人易于理解科学的一个明显的历史因素,是希腊的理性主义以及从希腊人那里流传下来的数学知识。对于欧洲人来讲,只要有了几个基本的物理原理,其他都可以由此推演而来的想法似乎是很自然的事。因为在他们之前有欧里得作为典范(总的来讲,欧洲人不把欧几里得的几何学仅仅看作是抽象的体系;他们认为欧几里得的公设,以及由此而来的定理都是建立在客观现实之上的)。

上面提到的所有人物都接受了欧几里得的传统。他们的确都认真地学习过欧几里得的《几何原本》,并使之成为他们数学知识的基础。欧几里得对牛顿的影响尤为明显。牛顿的《数学原理》一书,就是按照类似于《几何原本》的“几何学”的形式写成的。自那以后,许多西方的科学家都效仿欧几里得,说明他们的结论是如何从最初的几个假设逻辑地推导出来的。许多数学家,像伯莎德·罗素、阿尔弗雷德·怀特海,以及一些哲学家,如斯宾诺莎也都如此。同中国进行比较,情况尤为令人瞩目。

多少个世纪以来,中国在技术方面一直领先于欧洲。但是从来没有出现一个可以同欧几里得对应的中国数学家。其结果是,中国从未拥有过欧洲人那样的数学理论体系(中国人对实际的几何知识理解得不错,但他们的几何知识从未被提高到演绎体系的高度)。直到1600年,欧几里得才被介绍到中国来。此后,又用了几个世纪的时间,他的演绎几何体系才在受过教育的中国人之中普遍知晓。在这之前,中国人并没有从事实质性的科学工作。在日本,情况也是如此。直到18世纪,日本人才知道欧几里得的著作,并且用了很多年才理解了该书的主要思想。尽管今天日本有许多著名的科学家,但在欧几里得之前却没有一个。人们不禁会问,如果没欧几里得的奠基性工作,科学会在欧洲产产吗?如今,数学家们已经记识到,欧几里得的几何学并不是能够设计出来的惟一的一种内在统一的几何体系。在过去的150年间,人们已经创立出许多非欧几里得几何体系。自从爱因斯坦的广义相对论被接受以来,人们的确已经认识到,在实际的宇宙之中,欧几里得的几何学并非总是正确的。便如,在黑洞和中子星的周围,引力场极为强烈。在这种情况下,欧几里得的几何学无法准确地描述宇宙的情况。但是,这些情况是相当特殊的。在大多数情况下,欧几里得的几何学可以给出十分近似于现实世界的结论。

不管怎样,人类知识的这些最新进展都不会水削弱欧向里得学术成就的光芒。也不会因此贬低他在数学发展和建立现代科学成长必不可少的逻辑框架方面的历史重要性。

欧几里德 – 《几何原本》
《几何原本》起到了锻炼人们逻辑思维的作用,其影响远远超过了亚里士多德的任何一篇逻辑论文。它是严谨的逻辑推理体系的杰作,因此自从问世以来对任何伟大的思想家都具有巨大的魔力。
欧几里德这部巨著是现代科学崛起的一个重要因素,这种说法不无道理。科学不只是准确的观察和精辟概括的集合。现代科学的伟大成就一部分是经验论和实验法相结合的产物,另一部分是认真分析和逻辑演绎相结合的产物。

不能确切地知道科学为什么出现在欧洲而不是中国,但是可以有把握地认为这并非仅仅出于偶然。当然象牛顿、伽利略和哥白尼这样的杰出人物起了极其重要的作用,但是这样的人才在欧洲大量涌现看来是有其内在的原因的。欧洲朝着科学方向发展最明显的历史因素也许就是希腊的唯理论和希腊人遗赠西欧的数学知识。值得注意的是中国虽然有不少世纪在技术方面都比欧洲先进,但是却从未掌握西欧的数学理论基础。没有哪一位中国数学家可以和欧几里德媲美。中国人有很好的实用几何学知识,但是他们的几何学知识却从来未形成推理体系。

从几个基本物理学定律可以推导出任何其它定律,欧洲人认为这种思想是天经地义的,因为在他们面前有欧几里德这样的权威。一般说来欧洲人并未把欧几里德几何仅仅看作是一个抽象的体系,而是认为欧几里德公理和定律真实地反映了客观世界。

欧几里德对艾萨克·牛顿的影响尤为突出,因为牛顿的伟大著作《原理》是用“几何”形式,即用《几何原本》相类似的形式写成的。许多不同的科学家都竭力效仿欧几里德,他们试图把自己所有的结论都合乎逻辑地从少数几个原始前提下推导出来。象罗素和怀特默德这样著名的数学家和斯宾诺莎这样的哲学家都做过这种尝试。

今天的数学家终于明白了欧几里德几何并不是可以设计出来的唯一统一的几何学体系。在过去的一百五十年中,建立了许多门非欧几里德几何学。实际上自从爱因斯坦广义相对论被公认以来,科学家就认识到在客观的宇宙中欧几里德几何并不总是成立的。例如在黑洞和中子星相邻的区域内,重力场非常强,欧几里德几何学不能准确地描述出那个世界的模样,如此看来它也不能把宇宙作为整体来加以正确的描述。但是这些例子很特殊,欧几里德几何学在大多数情况下都能非常逼真地反映客观现实。人类知识的这些新的进展无论如何不能减少凝聚着欧几里德智慧的成就,也不能削弱他的历史意义。

 

克里斯托佛·克拉维斯

克里斯托佛·克拉维斯(Christopher Klau/Clavius,1538年3月25日-1612年2月12日),德国天文学家、数学家。1537年生于巴伐利亚的班贝格;1612年2月6日卒于意大利罗马。从拉丁荣号译名“克拉维”(-us只是形态词尾),由于其姓氏之原义为钉子,其弟子利玛窦译其著作时皆标为丁氏所著,活跃于16、17世纪的天主教耶稣会士。

1574年,克拉维乌斯出版了他的主要著作《欧几里得的几何原本》。在本土学者的帮助下,利玛窦在1603年至1607年间,将克拉维乌斯《原本》的前六本书翻译成了中文。这些《原本》并不是一个翻译,它包含了大量从以前的评论员和编辑那里收集到的笔记,以及他自己的一些很好的批评和阐述。

除此之外,克拉维乌斯再次证明了“平行假设”。在他1557年的《原本》中,法国几何学家佩莱蒂埃认为“接触角”根本不是一个角度。作为一名天文学家,克拉维乌斯是托勒密体系的支持者和哥白尼的反对者。在他的In Sphaeram Ioannis de Sacro Bosco commentarius(罗马,1581年)中,他显然是第一个指责哥白尼不仅提出了物理上荒谬的教义,而且与许多圣经段落相矛盾的人。根据克拉维斯和伽利略的通信,他们之间的友谊始于伽利略23岁,在克拉维斯的一生中没有受到损害。在1611年4月写给红衣主教贝拉明的一份报告中,克拉维乌斯和他的同事证实了伽利略的发现,发表在《宗教大使》(1610年)上,但他们并没有证实伽利略的理论。在他的Epitome arithmeticaepracticae(罗马,1583年)中,克拉维乌斯为“分数的分数”给出了一个明确的符号,但他没有在分数的普通乘法中使用它。他对发现最小的常见复数进行了解释,在他之前,只有列昂纳多·斐波纳契在他的Liber abaci(1202)和塔尔塔利亚在他的General trattato di numeri et misure(1556)中这样做过。在他的Astrolabium(罗马,1593年)中,克拉维乌斯给出了一个“tabula sinuum”,其中比例部分与整数用点分开。然而,他对这种符号的真正理解是值得怀疑的,因为在他的Algebra(罗马,1608年)中,他以普通分数的形式写下了所有的十进制分数。除此之外,他的代数符号+和-在意大利出现。他是最早使用圆括号来表示术语的聚合的人之一。

克里斯托弗·克拉维乌斯,德国数学家和天文学家。他因对欧几里得《几何原理》的阐述而获得了国际声誉,并在他职业生涯的大部分时间里,为耶稣会学校的数学研究建立了一个重要的地位。克拉维乌斯为古代托勒密的宇宙学提供了最后一次严肃的辩护,并发表了对哥白尼理论最早的批评之一。他和他的学生一起,证实了伽利略早期的望远镜发现,并在他广泛使用的基础天文学教科书中突出地认识到它们的划时代意义。他也是教皇委员会的成员,该计划和执行了1582年的公历改革,并通过随后的出版物成为公历的主要解释者和捍卫者。

他在数学、天文学等领域建树非凡,并影响了许多后日名家,包括伽利略、笛卡尔、莱布尼兹等人。来华传教者中,第一位受到士族文人欢迎的耶稣会士利玛窦,也出自于他的门下。

在17世纪初的欧洲宗教学界,他是为赫赫有名的人物。克拉乌的最高功勋,是协助修订格里历,为格列高利十三世的专家团提供精确数据和参考资料。闰年的设置,完全遵循了他的意见:四年一闰,后面两0的年数需被400整除才作闰年。此外,他还制造出许多实用仪器,诸如分角器和大地测量用的象限仪。但同时,他也是哥白尼的主要反对者之一。

现今月球正面第三大环形山,便以其名命名为克拉维斯环形山。

克拉维乌斯又是自从索西吉斯以来第一位修改历法的天文学家。索西吉斯确立的儒略历每四百年就比太阳的运动长出三天,罗杰·培根曾经指出过这一点,到了克拉维乌斯的时代,由历法确定的日期已经超越太阳十一天,这就使春分点比太阳落后了十天—它严重地影响了计算复活节的日期。在罗马举行的一次天文学会议上,采纳了克拉维乌斯的提案。 在1582年10月4后面舍弃了十天,紧接着的一天就作为1582年10月15日,而且从此以后凡不能被400整除的世纪年皆不再算作闰年。教皇格里高利十三世确立了这一提案,所以克拉维乌斯修订的历法就称为“格雷戈里历”,今天它实际上已通用于全世界。

 

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