數(shù)的藝術
畢達哥拉斯學派認為“1”是數(shù)的第一原則,萬物之母,也是智慧;“2”是對立和否定的原則,是意見;“3”是萬物的形體和形式;“4”是正義,是宇宙創(chuàng)造者的象征;“5”是奇數(shù)和偶數(shù),雄性與雌性和結合,也是婚姻;“6”是神的生命,是靈魂;“7”是機會;“8”是和諧,也是愛情和友誼;“9”是理性和強大;“10”包容了一切數(shù)目,是完滿和美好。
畢達哥拉斯的黃金分割:(a:b=:a)。
畢達哥拉斯學派認為由太陽、月亮、星辰的軌道和地球的距離之比,分別等于三種協(xié)和的音程,即八度音、五度音、四度音。
畢達哥拉斯學派認為從數(shù)量上看,夏天是熱占優(yōu)勢,冬天是冷占優(yōu)勢,春天是干占優(yōu)勢,秋天是濕占優(yōu)勢,最美好的季節(jié)則是冷、熱、干、濕等元素在數(shù)量上和諧的均衡分布。
畢達哥拉斯學派從數(shù)學的角度,即數(shù)量上的矛盾關系列舉出有限與無限、一與多、奇數(shù)與偶數(shù)、正方與長方、善與惡、明與暗、直與曲、左與右、陽與陰、動與靜等十對對立的范疇,其中有限與無限、一與多的對立是最基本的對立,并稱世界上一切事物均還原為這十對對立。
萬物皆數(shù)
最早把數(shù)的概念提到突出地位的是畢達哥拉斯學派。他們很重視數(shù)學,企圖用數(shù)來解釋一切。宣稱數(shù)是宇宙萬物的本原,研究數(shù)學的目的并不在于使用而是為了探索自然的奧秘。他們從五個蘋果、五個手指等事物中抽象出了五這個數(shù)。這在今天看來很平常的事,但在當時的哲學和實用數(shù)學界,這算是一個巨大的進步。在實用數(shù)學方面,它使得算術成為可能。在哲學方面,這個發(fā)現(xiàn)促使人們相信數(shù)是構成實物世界的基礎。
他同時任意地把非物質的、抽象的數(shù)夸大為宇宙的本原,認為“萬物皆數(shù)”,“數(shù)是萬物的本質”,是“存在由之構成的原則”,而整個宇宙是數(shù)及其關系的和諧的體系。畢達哥拉斯將數(shù)神秘化,說數(shù)是眾神之母,是普遍的始原,是自然界中對立性和否定性的原則。
畢達哥拉斯定理提出后,其學派中的一個成員希帕索斯考慮了一個問題:邊長為1的正方形其對角線長度是多少呢?他發(fā)現(xiàn)這一長度既不能用整數(shù),也不能用分數(shù)表示,而只能用一個新數(shù)來表示。希帕索斯的發(fā)現(xiàn)導致了數(shù)學史上第一個無理數(shù)√2的誕生。
小小√2的出現(xiàn),卻在當時的數(shù)學界掀起了一場巨大風暴。它直接動搖了畢達哥拉斯學派的數(shù)學信仰,使畢達哥拉斯學派為之大為恐慌。實際上,這一偉大發(fā)現(xiàn)不但是對畢達哥拉斯學派的致命打擊。對于當時所有古希臘人的觀念這都是一個極大的沖擊。
這一結論的悖論性表現(xiàn)在它與常識的沖突上:任何量,在任何精確度的范圍內都可以表示成有理數(shù)。這在希臘當時是人們普遍接受的信仰!可是為當時的經驗所確信的,完全符合常識的論斷居然被小小的√2的存在而推翻了!這應該是多么違反常識,多么荒謬的事!它簡直把以前所知道的事情根本推翻了。更糟糕的是,面對這一荒謬人們竟然毫無辦法。這就在當時直接導致了人們認識上的危機,從而導致了西方數(shù)學史上一場大的風波,史稱“第一次數(shù)學危機”。
勾股定理
勾股定理
畢達哥拉斯本人以發(fā)現(xiàn)勾股定理(西方稱畢達哥拉斯定理)著稱于世。這定理早已為古巴比倫所知(在中國古代大約是公元前2到1世紀成書的數(shù)學著作《周髀算經》中假托商高同周公的一段對話。商高說:“…故折矩,勾廣三,股修四,經隅五?!鄙谈吣嵌卧挼囊馑季褪钦f:當直角三角形的兩條直角邊分別為3(短邊)和4(長邊)時,徑隅(就是弦)則為5。以后人們就簡單地把這個事實說成“勾三股四弦五”。這就是中國著名的勾股定理。),不過最早的證明大概可歸功于畢達哥拉斯。他是用演繹法證明了直角三角形斜邊平方等于兩直角邊平方之和,即畢達哥拉斯定理(勾股定理)。
任何一個學過代數(shù)或幾何的人,都會聽到畢達哥拉斯定理。這一著名的定理,在許多數(shù)學分支、建筑以及測量等方面,有著廣泛的應用.古埃及人用他們對這個定理的知識來構造直角.他們把繩子按3,4和5單位間隔打結,然后把三段繩子拉直形成一個三角形.他們知道所得三角形最大邊所對的角總是一個直角(3+4,5)。
畢達哥拉斯定理;給定一個直角三角形,則該直角三角形斜邊的平方,等于同一直角三角形兩直角邊平方的和。反過來也是對的;如果一個三角形兩邊的平方和等于第三邊的平方,則該三角形為直角三角形。(勾股定理的逆命題)
數(shù)論
畢達哥拉斯對數(shù)論作了許多研究,將自然數(shù)區(qū)分為奇數(shù)、偶數(shù)、素數(shù)、完全數(shù)、平方數(shù)、三角疏和五角數(shù)等。在畢達哥拉斯派看來,數(shù)為宇宙提供了一個概念模型,數(shù)量和形狀決定一切自然物體的形式,數(shù)不但有量的多寡,而且也具有幾何形狀。在這個意義上,他們把數(shù)理解為自然物體的形式和形象,是一切事物的總根源。因為有了數(shù),才有幾何學上的點,有了點才有線面和立體,有了立體才有火、氣、水、土這四種元素,從而構成萬物,所以數(shù)在物之先。自然界的一切現(xiàn)象和規(guī)律都是由數(shù)決定的,都必須服從“數(shù)的和諧”,即服從數(shù)的關系。
畢達哥拉斯還通過說明數(shù)和物理現(xiàn)象間的聯(lián)系,來進一步證明自己的理論。他曾證明用三條弦發(fā)出某一個樂音,以及它的第五度音和第八度音時,這三條弦的長度之比為6:4:3。他從球形是最完美幾何體的觀點出發(fā),認為大地是球形的,提出了太陽、月亮和行星作均勻圓運動的思想。他還認為十是最完美的數(shù),所以天上運動的發(fā)光體必然有十個。
理論
他還有一套這樣的理論:地球沿著一個球面圍繞著空間一個固定點處的“中央火”轉動,另一側有一個“對地星”與之平衡。這個“中央火”是宇宙的祭壇,是人永遠也看不見的。這十個天體到中央火之間的距離,同音節(jié)之間的音程具有同樣的比例關系,以保證星球的和諧,從而奏出天體的音樂。
整數(shù)
畢達哥拉斯和他的學派在數(shù)學上有很多創(chuàng)造,尤其對整數(shù)的變化規(guī)律感興趣。例如,把(除其本身以外)全部因數(shù)之和等于本身的數(shù)稱為完全數(shù)(如6,28, 496等),而將本身小于其因數(shù)之和的數(shù)稱為盈數(shù);將大于其因數(shù)之和的數(shù)稱為虧數(shù)。
幾何學
在幾何學方面,畢達哥拉斯學派證明了“三角形內角之和等于兩個直角”的論斷;研究了黃金分割;發(fā)現(xiàn)了正五角形和相似多邊形的作法;還證明了正多面體只有五種——正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體。當然,還有一個重要貢獻——勾股定理。
聯(lián)系客服