毕达哥拉斯的弟子却发现正方形的边长与其对角线是不可公度的。即不论划分多小,都没有一个c可以均匀地分割正方形的边长和对角线。这就是第一个被发现的无理数√2。
建立在“任何两个量都是可公度”这一理论基础上的毕达哥拉斯学派数学大厦迅速崩坏,这一发现动摇了整数至高无上的地位,因为如果并非一切量都可公度,那么想要表示所有线段长度,光靠整数比就不够了。
他们处死了发现这个数的学生,但这抹杀不掉无理数的存在,越来越多的无理数被发现。
由于无理数的算术性质非常神秘,希腊人认为,最好完全回避采用数字的表达形式,而全神贯注于通过简明的几何体来表达量。就这样,开启了长达一千年的几何对算数绝对优势的希腊数学新篇章。
扩展资料
在公元前 6 世纪,受到毕达哥拉斯的影响,古希腊数学家们都认为,所有物理或几何的量都是一个整数或是整数的比值,称为“有理数”。
很快,他们意识到自己需要用到一些不同于有理数的数。 比如,我们可以用一个数与其自身相乘,得到它的平方;相反的运算可以得到平方根。但是,没有任何一个有理数是 2 的平方根;然而,边长为 1 的正方形的对角线正是这个值,记作 √2。
同样,为了用栅栏圈起一块 2 平方千米大的正方形场地,你要准确计算场地的周长,计算结果是 4√2 千米,这也是个无理数。一个直角边为 1 米和 2 米的直角三角形的斜边长为√5 米,这也是个无理数。( √5-1)/2 的值被用来定义最美的人体比例。
传统上,这是分割一段长度的最完美的比例,其定义方法是:较长部分与全长的比值等于较短部分与较长部分的比值——同样是个无理数。事实上,所有无理数与某一有理数进行加减乘除运算后得到的仍是无理数。
参考资料来源:百度百科-无理数
毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前580年至公元前500无理数π(3张)
年间)是古希腊的大数学家。他证明许多重要的定理,包括后来以他的名字命名的毕达哥拉斯定理(勾股定理),即直角三角形两直角边为边长的正方形的面积之和等于以斜边为边长的正方形的面积。毕达哥拉斯将数学知识运用得纯熟之后,觉得不能只满足于用来算题解题,于是他试着从数学领域扩大到哲学,用数的观点去解释一下世界。经过一番刻苦实践,他提出“万物皆为数”的观点:数的元素就是万物的元素,世界是由数组成的,世界上的一切没有不可以用数来表示的,数本身就是世界的秩序。
公元前500年,毕达哥拉斯学派的弟子希伯索斯(Hippasus)发现了一个惊人的事实,一个正方形的对角线与其一边的长度是不可公度的(若正方形的边长为1,则对角线的长不是一个有理数),这一不可公度性与毕氏学派的“万物皆为数”(指有理数)的哲理大相径庭。这一发现使该学派领导人惶恐,认为这将动摇他们在学术界的统治地位,于是极力封锁该真理的流传,希伯索斯被迫流亡他乡,不幸的是,在一条海船上还是遇到毕氏门徒。被毕氏门徒残忍地投入了水中杀害。科学史就这样拉开了序幕,却是一场悲剧。
希伯索斯的发现,第一次向人们揭示了有理数系的缺陷,证明了它不能同连续的无限直线等同看待,有理数并没有布满数轴上的点,在数轴上存在着不能用有理数表示的“孔隙”。而这种“孔隙”经后人证明简直多得“不可胜数”。于是,古希腊人把有理数视为连续衔接的那种算术连续统的设想彻底地破灭了。不可公度量的发现连同芝诺悖论一同被称为数学史上的第一次数学危机,对以后2000多年数学的发展产生了深远的影响,促使人们从依靠直觉、经验而转向依靠证明,推动了公理几何学和逻辑学的发展,并且孕育了微积分思想萌芽。
不可约的本质是什么?长期以来众说纷纭,得不到正确的解释,两个不可通约的比值也一直认为是不可理喻的数。15世纪意大利著名画家达.芬奇称之为“无理的数”,17世纪德国天文学家开普勒称之为“不可名状”的数。
然而真理毕竟是淹没不了的,毕氏学派抹杀真理才是“无理”。人们为了纪念希伯索斯这位为真理而献身的可敬学者,就把不可通约的量取名“无理数”——这就是无理数的由来。
由无理数引发的数学危机一直延续到19世纪下半叶。1872年,德国数学家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数,并把实数理论建立在严格的科学基础上,从而结束了无理数被认为“无理”的时代,也结束了持续2000多年的数学史上的第一次大危机。[2]