希臘數(shù)學(xué)——古代世界邏輯思維發(fā)展的高峰

        希臘數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史可以分為三個時期。

第一個時期從伊奧尼亞學(xué)派到柏拉圖學(xué)派為止,約為公元前七世紀(jì)中葉到公元前三世紀(jì);

第二個時期是亞歷山大前期,從歐幾里得起到公元前146年,希臘陷于羅馬為止;

第三個時期是亞歷山大后期,是羅馬人統(tǒng)治下的時期,結(jié)束于641年亞歷山大被阿拉伯人占領(lǐng)。

希臘古典時期的數(shù)學(xué)(公元前6世紀(jì)-公元前3世紀(jì))        

 這一時期始于泰勒斯為首的伊奧尼亞學(xué)派,其貢獻(xiàn)在于開創(chuàng)了命題的證明,為建立幾何的演繹體系邁出了第一步。稍后有畢達(dá)哥拉斯領(lǐng)導(dǎo)的學(xué)派,這是一個帶有神秘色彩的政治、宗教、哲學(xué)團(tuán)體,以“萬物皆數(shù)”為信條,將數(shù)學(xué)理論從具體的事物中抽象出來,給予數(shù)學(xué)以特殊獨立的地位。

 公元前480年以后,雅典成為希臘的政治、文化 中心,各種學(xué)術(shù)思想在雅典爭奇斗妍,演說和
辯論時有所見,在這種氣氛下,數(shù)學(xué)開始從個別學(xué)派閉塞的圍墻里跳出來,來到更廣闊的天地里。

埃利亞學(xué)派的芝諾提出四個著名的悖論(二分說、追龜說、飛箭靜止說、運動場問題),迫使哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家深入思考無窮的問題。智人學(xué)派提出幾何作圖的三大問題:化圓為方、倍立方體、三等分任意角。希臘人的興趣在于從理論上去解決這些問題,是幾何學(xué)從實際應(yīng)用向演繹 體系靠攏的又一步。 正因為三大問題不能用標(biāo)尺解出,往往使研究者闖入未知的領(lǐng)域中,作出 新的發(fā)現(xiàn):圓錐曲線就是最典型的例子;“化圓為方”問題亦導(dǎo)致了圓周率和窮竭法的探討。

哲學(xué)家柏拉圖在雅典創(chuàng)辦著名的柏拉圖學(xué)園,培養(yǎng)了一大批數(shù)學(xué)家,成為早期畢氏學(xué)派和后來長期活躍的亞歷山大學(xué)派之間聯(lián)系的紐帶。歐多克斯(Eudoxus)是該學(xué)園最著名的人物之一,他創(chuàng)立了同時適用于可通約量及不可通約量的比例理論。柏拉圖的學(xué)生亞里士多德是形式邏輯的奠基者,其邏輯思想為日后將幾何學(xué)整理在嚴(yán)密的邏輯體系之中開辟了道路。 

亞歷山大時期的數(shù)學(xué) (公元前146年,希臘陷于羅馬為止)

這一階段以公元前30年羅馬帝國吞并希臘為分界 ,分為前后兩期。

亞歷山大前期出現(xiàn)了希臘數(shù)學(xué)的黃金時期,代表人物是名垂千古的三大幾何學(xué)家:歐幾里得、阿基米德及阿波洛尼烏斯。

歐幾里得總結(jié)古典希臘數(shù)學(xué),用公理方法整理幾何學(xué),寫成13卷《幾何原本》。這部劃時代歷史巨著的意義在于它樹立了用公理法建立起演繹數(shù)學(xué)體系的最早典范。

阿基米德是最偉大的數(shù)學(xué)家、力學(xué)家和機(jī)械師。他將實驗的經(jīng)驗研究方法和幾何學(xué)的演繹推理方法有機(jī)地結(jié)合起來,使力學(xué)科學(xué)化,既有定性分析,又有定量計算。阿基米德在純數(shù)學(xué)領(lǐng)域涉及的范圍也很廣,其中一項重大貢獻(xiàn)是建立多種平面圖形面積和旋轉(zhuǎn)體體積的精密求積法,蘊(yùn)含著微積分的思想。

亞歷山大后期

亞歷山大后期是在羅馬人統(tǒng)治下的時期,幸好希臘的文化傳統(tǒng)未被破壞,學(xué)者還可繼續(xù)研究,然而已沒有前期那種磅祌的氣勢。這時期出色的數(shù)學(xué)家有海倫、托勒密、丟番圖和帕波斯。

丟番圖的代數(shù)學(xué)在希臘數(shù)學(xué)中獨樹一幟;帕波斯的工作是前期學(xué)者研究成果的總結(jié)和補(bǔ)充。之后希臘數(shù)學(xué)處于停滯狀態(tài)。

公元415年新柏拉圖學(xué)派的領(lǐng)袖女?dāng)?shù)學(xué)家希帕提婭遭到基督徒的野蠻殺害。她的死標(biāo)志著希臘文明的衰弱,亞歷山大里亞大學(xué)有創(chuàng)造力的日子也隨之一去不復(fù)返了。

公元529年,東羅馬帝國皇帝查士丁尼下令關(guān)閉雅典的學(xué)校,嚴(yán)禁研究和傳播數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)發(fā)展再次受到致命的打擊。公元641年,阿拉伯人攻占亞歷山大里亞城,圖書館再度被焚(第一次是在公元前46年),希臘數(shù)學(xué)悠久燦爛的歷史,至此終結(jié)。 

總之希臘數(shù)學(xué)的成就是輝煌的,它所創(chuàng)造的精神財富,不論在數(shù)量還是質(zhì)量上來說都可以說是首屈一指的。

更重要的是,希臘數(shù)學(xué)把數(shù)學(xué)科學(xué)從哲學(xué)中分離出來,使它成為一門獨立的學(xué)科。古代巴比倫人和古埃及人雖然積累了大量的數(shù)學(xué)知識,但他們只能回答“應(yīng)該怎么做”,卻無法回答“為什么要這樣做”。古希臘人在學(xué)習(xí)研究前人的數(shù)學(xué)知識之后,他們進(jìn)行了有意識研究和系統(tǒng)的總結(jié),他們用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木瘢瑥囊恍┕淼拇_認(rèn)、到數(shù)學(xué)概念的嚴(yán)格定義、到一個數(shù)學(xué)命題和定理的演繹推理過程等,要求每一個環(huán)節(jié)都是清晰的、無矛盾的。他們認(rèn)為用這種演繹推理的方法產(chǎn)生的知識才是正確可靠的。正是古希臘數(shù)學(xué)家們以這種科學(xué)的精神與態(tài)度對數(shù)學(xué)所做系統(tǒng)的研究與發(fā)展,才使早期的“經(jīng)驗數(shù)學(xué)”很快地就向“理論數(shù)學(xué)”轉(zhuǎn)化,對數(shù)學(xué)乃至科學(xué)的發(fā)展都起了至關(guān)重要的推動作用。

希臘數(shù)學(xué)代表著人類理性思維發(fā)展的重要進(jìn)展與成就, 所以人們說,古希臘的數(shù)學(xué)不愧為現(xiàn)代理論數(shù)學(xué)的搖籃。