作者TerryBogard (别问我在干麻>//<)
看板Math
标题[历史]第二次数学危机
时间Wed Jan 12 02:27:04 2005
第二次数学危机
「飞矢不动」的吊诡
古代的希腊是研究哲学的人聚集的地方,在云云的哲学学派之中,其中一派主张
「存在是静止的,不变的,永恒的,变化与运动只是幻觉。」至於这个主张的理
念,不是我们的讨论范围,不过,这个学派的学者之一──芝诺,为了论证运动
是幻象,提出了「飞矢不动」的「理论」:箭在每一瞬间都要占据一定的空间位
置,即箭在每一瞬间存在,即箭在每一瞬间都是静止的,又怎可能动呢?
数学——打破吊诡的武器
当然我们完全明白「飞矢不动」是一个歪论,但数学是一个讲究严谨的学科,数
学家们要从问题的核心「动」作为开始,要证明「飞矢必动」。所谓动是指有速
率,而速率便是所走的路程和所用的时间的比,换句话说,要证明箭在每一瞬间
都是动即,要证明箭在每一瞬间都有速率,但这是一个难题,因为如何找出每一
瞬间的速率呢?
无坚不摧──微积分
要解决每一瞬间的速率(以下称瞬时速度)的问题,伟大的数学家和物理学家─
─牛顿(Newton),发现了一件无坚不摧的武器──微积分,其中微分便正好
可以计算出物体的瞬时速度。这个发现震惊了整个数学界和物理学界,而且除了
瞬时速度,微积分更在不同方面有广泛的应用,并得到了瞬速的发展。不过,好
境不常…
既不是零又不是非零?
因为微积分必须要考虑所谓「无穷小量」的问题,所谓「无穷小量」是指一个「
非零而又极接近零的量」,而所谓「极接近零」是指这个量「与零之间不容许有
任何空间和距离」,换句话说,「无穷小量」是一个既不是零又不是非零的量,
那麽,「无穷小量」是零吗?如果解不到这个问题,所谓无坚不摧的微积分,便
无立足之地,一切由微积分所得出来的完美的数学和物理学上的结果也付诸流水
,所以数学史上称之为「第二次数学危机」。
化危为机
数学是讲究严谨的学科,数学家必不逃避问题,面对困难,接受挑战,是数学家
的不朽格言。另一位伟大的数学家柯西(Cauchy),重新建立微积分学的基础
──数学分析。数学分析是透过一套严格的「数学语言──ε-语言」来说明甚
麽是变量、无穷小和极限等的概念和定义,解决了甚麽是既不是零又不是非零的
问题,而这次的危机亦安然渡过,并为数学的大家庭增添了一位成员「数学分析
」,也提醒了数学家们要继续要求严格,不可松懈。
--
罗西尼:
『莫札特不是最伟大的音乐家,他实在是世界上唯一的音乐家。』
萧邦最後遗言:
『请演奏莫札特的音乐追忆我。』
海顿:
『亲朋好友常说我才比天高,但莫札特却在我之上。』
--
※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc)
◆ From: 220.229.29.188