数学之父——泰勒斯

今天为大家介绍一位古希腊数学家泰勒斯,他被称为是“数学之父”。

泰勒斯雕像

泰勒斯(Thales,约公元前624年-公元前546年),出生于古希腊位于小亚细亚伊奥尼亚地区的繁荣港口城市米利都,有希伯来人(犹太人)和腓尼基人的血统,他的家庭属于奴隶主贵族阶级,从小受到良好的教育。

米利都地理位置靠近地中海和埃及

泰勒斯早年是一个商人,曾到过不少国家。学习过古巴比伦观测日食月食的方法和测算海上船只距离等知识,英赫·希敦斯基探讨万物组成的原始思想,古埃及土地丈量的方法和规则等。他还到过美索不达米亚平原,在那里学习了数学和天文学知识。

之后,他从事政治和工程活动,并研究数学和天文学。晚年他研究哲学并招收学生,创立了米利都学派。

提出逻辑证明思想

泰勒斯在数学方面的贡献是引入了命题证明的思想,标志着人们对客观事物的认识从经验上升到理论,这在数学史上是一次不同寻常的飞跃。

数学中引入逻辑证明的重要意义在于,保证了命题的正确性,揭示了各定理之间的内在联系,能够使数学构成一个严密的体系,为数学的理论发展打下了基础。泰勒斯因此被称为“数学之父”。

  • 泰勒斯定理

泰勒斯发现了很多平面几何的定理,其中最有名的就是泰勒斯定理,其核心内容为:直径所对的圆周角是直角。

该定理首次将逻辑推理引入几何学,确立了演绎证明的基本方法,为欧几里得公理化体系奠定了基础。

泰勒斯定理不仅是几何学中的重要命题,也被视为数学从经验转向理论的关键标志。

泰勒斯发现的其它平面几何定理还有:

1.直径平分圆周;

2.三角形两等边对等角;

3.两条直线相交、对顶角相等;

4.三角形两角及其夹边已知,此三角形完全确定;

这些定理现在看起来特别简单,但是我们要从他当时所处的视角来看待这个事情,那时的西方数学还处于萌芽阶段。

有一些转述的故事表明泰勒斯已经想这些知识应用于实际。

  • 测量金字塔的高度

希腊诗人、学者和图书馆馆长卡利马科斯在报告中说,泰勒斯准确测定了埃及金字塔的高度。

泰勒斯站到金字塔前,阳光把他的影子投在地面上。每过一会儿,他就让别人测量他影子的长度,当影子的长度与他的身高完全吻合时,他立刻将大金字塔在地面的投影处作一记号,然后在丈量金字塔底到投影尖顶的距离。这样,他就报出了金字塔确切的高度。

测量金字塔高度

泰勒斯把他所发现的几何学知识整理成一般性命题,论证了它们的严格性。

譬如,“三角形两等边对等角”,并不是指我们所能画出的、个别的等腰三角形,而应该是指“所有的”等腰三角形。这就需要论证、推理,才能确保数学命题的正确性,才能使数学具有理论上的严密性和应用上的广泛性。

泰勒斯的理论,为毕达哥拉斯创立理性的数学奠定了基础。

天文学研究

在天文学方面,泰勒斯作了很多研究。卡利马科斯在报告中还提到:

泰勒斯是首个将一年的长度修定为365天的希腊人。

泰勒斯对太阳的直径进行了测量和计算。泰勒斯宣称太阳的直径约为日道的1/720,这个数字与当今所测得的太阳直径相差很小。

泰勒斯确认了小熊星座,指出可以利用小熊星帮助航行。

在天文学领域,泰勒斯更为人们所津津乐道的是他正确的解释了日食的原因,并曾预测了公元前585年5月28日发生的日食。后人做过种种推测和考证,一般认为泰勒斯是应用了迦勒底人发现的沙罗周期。一个沙罗周期等于223个朔望月,即6585.321124天或18年零11天,若其间有5年闰年则是18年零10天。日月运行是有周期性的,日月食也有周期。假如某天有日食,18年11天之后,日月又大致回到原来的位置上,因此很有可能发生类似的现象。泰勒斯大概知道公元前603年5月18日曾有过日食,所以预测了日食的发生。当然关于泰勒斯预测日食这件事,还有一些别的说法,没有统一的定论。

万物源于水

泰勒斯不光在数学和天文学上有研究,他还是西方思想史上第一个有记载留下名字的哲学家。泰勒斯的哲学观点用一句话总结就是“水生万物,万物复归于水”。

泰勒斯提出了水本原说,即“万物源于水”,是古希腊第一个提出“什么是万物本原”这个哲学问题的人。他被称为“科学和哲学之祖”、“哲学史上第一人”。

泰勒斯的主要哲学思想大多是来自亚理斯多德的引用和转述。亚里士多德认为泰勒斯是第一个设想并提出“宇宙的单一物质基质“的人。根据亚里士多德的记载:

泰勒斯是这一流派的创始人,他说唯一永恒的实体是水,这大概是因为他看到万物的养料都是湿润的,而热本身就是从湿润中产生并依赖于湿润而存在的。因此泰勒斯的假设由此而来。

另外,泰勒斯认为万物的种子都具有湿润的性质,而水则是湿润事物性质的第一原则。关于我们所处的世界的结构,泰勒斯认为它是一个扁平的圆盘,漂浮在一个巨大的水体上,并将他经历的地震归因于圆盘下方的波浪。但他没有提到水体之外有什么。

泰勒斯相信“万物皆有神”,或者说万物都有灵魂。他认为磁铁就是一个明显的例子,因为磁铁能够移动铁和其它一些物体。

泰勒斯影响了其他的希腊思想家,因而对西方历史产生了深远的影响。有人认为阿那克西曼德是泰勒斯的学生,根据早期的史料,毕达哥拉斯是阿那克西曼德的学生,他早年曾拜访过泰勒斯,泰勒斯建议毕达哥拉斯前往埃及做学问。

在哲学的漫长历史中,几乎没有哲学家或历史哲学家不提及泰勒斯。

泰勒斯和许多其他的先哲一样,人们对他知之甚少。而且由于他没有留下任何著作,关于他的所有信息都是来自不同的哲学家和历史学家,而且这些人没有一个是同时代的。很明显,其中的很多故事无疑是不准确的,或者说根本就是杜撰的。但可以肯定的是,泰勒斯留给人类的遗产是非常宝贵的。

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