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约公元前300年

欧几里得写成《几何原本》

欧几里得是古希腊著名的数学家和科学家,早年求学于雅典,熟知柏拉图的学说,他吸收了希腊早期数学的成果,并最终汇编成一部划时代的巨著——《几何原本》。

自《几何原本》成书以后,以各种文字的手抄本流传了1700多年,15世纪起又以各种文字印刷出版了1000多个版本,是流传最广、影响最大的科学书籍之一,欧几里得也因此而被誉为“几何学之父”。《几何原本》的原稿早已失传,现在的各种版本都是根据后人的修订本、注释本、翻译本重新整理出来的,目前最流行的英译本是希思译注的《欧几里得几何原本13卷》。中国最早的汉译本是1607年利玛窦和徐光启合译的前6卷以及1857年伟烈亚力和李善兰合译的后9卷(所据英文本有第14、15卷,系后人托伪,非欧氏原作)。

欧几里得

相比于《几何原本》的几乎家喻户晓,我们对欧几里得本人的生平却所知甚少,甚至连他出生在哪儿都不清楚,不过因为他长期在亚历山大执教,所以常称他为“亚历山大的欧几里得”。按照古希腊数学家帕普斯的描述,欧几里得“为人极其诚实,善待所有对数学多少能有所促进的人”。据说托勒密一世曾跟随欧几里得学习几何,当他问欧几里得学习几何学有没有捷径时,欧几里得的回答是,“陛下,在几何学中,没有专为国王铺设的大道”。

《几何原本》

由于《几何原本》名气太大,不少人以为这是欧几里得唯一的作品。实际上,欧几里得博闻多识,他写过不少专著,涵盖光学、天文、音乐等各个学科,不过多已失传,幸存于世的作品还有《已知数》、《图形的分割》、《现象》、《光学》、《曲面轨迹》、《衍论》、《辨伪术》和《音乐原本》。这些作品中的任何一部,都给后人的研究带来很多启迪。不过得承认,是《几何原本》让欧几里得真正名垂青史。

光看书名,你可能误以为这就是一本“几何大全”。实际上,它并没有囊括当时所有的几何内容,反而包含不少非几何的内容。欧几里得并没有打算将其写成百科全书,他执著于一件事情——解决初等数学基础的逻辑次序。从一些人人都能看懂、都“显然成立”的公理、公设和定义开始,如砌墙一样,《几何原本》一层又一层地构建起宏伟的数学大厦,并且构建过程严格遵循次序规则,即上面的墙砖只能建立在下面墙砖的基础上。

《几何原本》残片

欧几里得像

《几何原本》共13卷,第1卷给出5个公理和5个公设,是全书的基本出发点,并研究平面几何基本知识和直线形;第2卷是披着几何外衣的代数内容(因为在当时还没有发展出完整的代数语言);第3卷研究圆;第4卷研究圆内接多边形;第5卷是比例论,主要取材于欧多克斯的工作;第6卷将比例论用于平面图形;第7、8、9卷研究数论;第10卷讨论不可公度量;第11、12、13卷主要是立体几何内容。可以说,《几何原本》是用公理法对当时的数学知识所作的系统化、理论化的总结。

《几何原本》历来作为数学严谨的典范,但其本身并非完美无瑕,也有若干缺点。主要是公理系统不完备,也不完全独立,有许多证明不得不借助于直观,有些定义亦有问题。但无论怎么说,《几何原本》堪称数学史上第一座理论丰碑。 ypj7PoMoYtY4MF6FOWMl6gstCdhWzW2xJqqCV6H6h3eMvClxgOkly2IQvCuG+m8m

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