秦宓的天文学.doc

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秦宓的天文学

秦宓的“天文学”   86回写了一个“难张温秦宓逞天辩”的故事。自赤壁之战以后,蜀吴联盟关系破裂,双方攻城杀将,连年用兵。刘备白帝城托孤之后,诸葛亮决定与东吴重修旧好,便派邓芝出使东吴,游说孙权,重新联合抗魏。孙权接受了邓芝的意见,便派谋士张温随同邓芝入川通好。   张温到了成都,受到了蜀国君臣的盛情接待。张温便有点目中无人,得意忘形起来。在一次宴会上,酒至半酣,忽然有一人醉醺醺地闯进宴会厅,昂然长揖,入席就座,根本没把张温这位贵宾放在眼里,张温十分不悦。便问孔明“此何人也?”孔明告诉他,此人乃益州学士秦宓。张温便讽刺地笑道:“名称学士,未知胸中曾‘学事’否?”秦宓也反唇相讥。张温便要当堂考试秦宓的学问,秦宓欣然同意,骄傲地说,我上通天文,下知地理,还怕你考吗?张温笑道,你既然自称懂得天文,我就用天为题问你几个问题,于是两人便在席间问难起来。   张温:“天有头吗?”   秦移:“有。《诗经》上说:‘乃眷西顾’,从这里推断,天不但有头,而且头在西边。”   张温:“天有耳吗?”   秦宓:“有。《诗经》上说:‘鹤鸣九皋,声闻于天’,没有耳怎能听呢?”   张温:“天有脚吗?”   秦窗:“有。《诗经》上说:‘天步艰难’,没有脚怎能走路呢?”   ……   接下去张温被弄得面红耳赤,无言可对,只得避席谢罪:“想不到蜀中多出俊杰,刚才听了先生的宏论,使我顿开茅塞。”   读者一定觉得张温与秦宓的问答十分滑稽可笑。秦宓回答问题的根据,并不是来自对“天”本身的知识,而是以《诗经》上有没有相应的诗句为根据的。而张温对秦宓的回答,并不追究其是否真有道理,只要是《诗经》上有的就认为正确。因此,秦宓的所谓“天”,只能是建立在《诗经》基础上的天,与他所说的天文地理的“天”并没有任何关系。   这个有趣的故事使我们联想起数学中的公理法。我们知道,在数学中为了证明某一定理甲,必须有一些已经被证明了的命题乙为其基础;同样地,为了证明乙,又必须有另一些前面已证明的命题丙为其基础。这个过程可以无限地追溯下去。因此,任何一门数学都必须以若干公认其正确而不要求证明的命题为基础,然后从这些原始命题出发,依次推出其它的定理,这些原始命题就称为公理。   3世纪的古希腊数学家欧几里得。他系统地整理了前人的几何知识,写了《几何原本》一书。在书中他首先提出了一些显而易见其正确性的命题作为公理,然后在这些公理的基础上,通过演绎推理,由简到繁地推出了一系列前人已知的或未知的几何定理,内容丰富,论证周密,形成了博大精深的“欧氏几何学”。   《几何原本》的伟大意义在于,它不仅第一次全面地、系统地总结了前人的几何知识,而且第一次用公理法建立了数学演绎体系,它的影响和作用超过了任何一本数学著作。它不仅影响到数学,也影响到其他科学,今天许多其他科学体系的建立也都采用公理化方法。   不过在数学中,公理的选择有很大的任意性,选择不同的公理体系可以导出不同的数学理论。因此,选择某一数学系统的公理时,通常要求做到以下三点:   (1)  (2)   (3)   (在《几何原本》中称为“第五公设”),与其他公理相比显得特别复杂,这条公理是这样说的:   “过直线外一点,只能作唯一直线与已知直线平行。”   19世纪,两千多年中不少数学家都试图用其他公理去证明“第五公设”,以便将它“从全部公理中清除出去”。然而,一切的努力都失败了。   (Лобaчеъскцǔ,1792~1856)。   罗巴契夫斯基青年时代也曾企图证明“第五公设”,但他很快就发现证明是错误的,于是,他改变了自己的研究方法。他建立了一个新的公理体系,在这个新的体系中,保留了《几何原本》中除平行公理外的所有公理,但把平行公理改为与它相反的命题:   “过直线外一点可以作两条直线与已知直线平行”。从这一组公理出发,罗巴契夫斯基得出了一个在逻辑上没有任何矛盾的几何系统,建立了一种与欧氏几何完全不同的几何学。罗氏称这一新的几何学为“虚几何学”,现在称为“非欧几何”或“罗氏几何”。   180°,并且不同的三角形有不同的内角和;两个三角形只要三个角对应相等就一定全等;不存在矩形和相似形,等等。   18262月23日,罗巴契夫斯基在喀山大学公开发表了他的研究成果。然而,通向真理的道路是曲折的。在当时,不和欧氏几何一致的任何几何系统,都被认为是谬论。当时最有影响的哲学家康德就认为欧氏几何的公理是人类思想所固有的,因而在现实空间中具有客观真实性。罗巴契夫斯基的理论,违背了两千年来的传统思想,动摇了欧氏几何“神圣不可侵犯的权威”,同时也违背了人们的常识。他的学说一发表,便遭到了社会上一系列的嘲弄和攻击。许多数学权威称罗氏学说是“荒唐透顶的伪科学”,即使是一些好心肠的人,也只能对“一个犯错误的怪人”抱着“宽容和惋惜的态度”。连一些著名的文

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