正文 第121章 禍起發現無理數(1 / 1)

在古希臘,有一個很著名的畢達哥拉斯學派。這個學派的創始人是著名哲學家,數學家畢達哥拉斯(約公元前580一公元前500)。該學派中主要成員還有畢達哥拉斯的學生,米太旁登的希帕索斯(約公元前5世紀),古希臘數學家阿基塔斯(公元前428一公元前365或347)。該學派集宗教、政治、學術為一體,有嚴密的組織,共同的哲學信仰和政治理想,嚴格的訓練和較高的學術水平。該學派由領導人向門徒傳授知識,而門徒的研究成果則由領導人加以總結,算作學派集體的東西。所以,後人很難分清畢達哥拉斯學派的成果哪些屬於畢達哥拉斯本人,哪些屬於其門徒。該學派的許多成果在當時是最先進的。但由於學派內有對新成果對外秘而不宣的規律,否則違紀者將被處死,所以當時影響很小。後來因政事動亂,門徒散失,約公元前4世紀中葉便逐漸消亡。該學派區別於其他學派的一個主要特點是它很重視數學,全力用數來解釋一切,認為“萬物皆數”,宣稱上帝用數來統治宇宙。用該學派的主要成員之一菲洛勞斯(約公元前5世紀)的話來說,是“若略去數和數的性質,則任何事物及其關係都不可能清楚地理解”。他們由此對數作了深入研究,得到了很多結果。例如,根據簡單整數比原理創造了一套音樂理論;得到“形數”(三角數、平方數、五角數等)的一些基本性質;發現了完全數。

問題就出現在“萬物皆數”的信條上。這一信條把數的概念神秘化了,因此該學派錯誤地認為:宇宙間一切現象都可以歸結為整數(“萬物皆依賴於整數”/或者整數的比;除此以外,別的什麼都不存在。由此,釀成了數學史上的一大悲劇。

公元前5世紀的一天,希帕索斯在研究邊長為l的正方形時發現,正方形的對角線的長既不是整數,也不是任何兩個整數的比。這時,他感到迷惑不解:根據老師的看法,是世界上根本不存在的東西啊!

他把這一發現告訴了老師。畢達哥拉斯聽後驚駭不已,他做夢也沒有想到,他由自己的“萬物皆數”的信條竟引出了一個與之相悖的結果。於是他下令封鎖這一消息,告訴希帕索斯,不準再談;並且警告他不要忘記入學時的誓言,即不得泄露學派內的機密,否則將會被處死:

對此,希帕索斯又反複進行了研究,在確信他的研究無誤之後,進行了進一步的思索。他想,不承認它存在,豈不就等於是說正方形的對角線沒有長度嗎?這簡直是睜著眼睛說瞎話!為了發現真理、堅持真理,希帕索斯將自己的發現傳了出去。

畢達哥拉斯得知希帕索斯竟敢蔑視自己的權威和派規,將發現宣揚出去之後,便惱羞成怒,決定以“叛逆”的罪名,對他嚴加懲罰。希帕索斯聽到風聲後,預感必將難逃厄運,於是在東躲西藏之後,乘上一隻船企圖逃離希臘。然而,在茫茫的大海上,他還是被畢達哥拉斯派來追殺的人抓到砍死,並拋屍大海,葬身魚腹。

對這一事件,後來古希臘數學家普羅克拉斯(410—485),在對歐幾裏得的《幾何原本》所作的《評注》中說:“聽說,首先泄露無理數的秘密者們終於全部覆舟喪命。因為對不能表達的和無定形的,必須保守秘密,凡揭露了或過問了這種生命的象征的人必定會立刻遭到毀滅,並萬世受那永恒的波濤吞噬。”

對這一悲劇,還有另外幾種說法。例如,將希帕索斯驅逐出學派,並為他立了一塊墓碑,就好像他已經死了。

希帕索斯發現“不可公度”(也稱“不可比”、“不可通約”等)之後,還給出了它的邏輯證明。其後,在施樂尼的另一位古希臘數學家西奧道諾斯(約公元前5世紀末)又證明了除4、9、16之外從3—17間整數的平方根也是“不可比”的;而他對“不可比”的證明方法——反證法,則與現代教科書中的方法相同。

上述“不可比”的數的發現,終於使紙再次沒能包住火。“不可公度量”的發現,導致畢達哥拉斯學派“萬物皆依賴於整數”的信條的破滅,造成了“邏輯上的醜聞”,從而引發了“第一次數學危機”;並導致古希臘數學從重視“數”到重視“形”(幾何)的轉變;表明在數學思維中直覺、經驗、實驗都不絕對可靠,必須采取邏輯推理和證明的方法,這對於古希臘幾何學的發展和公理體係的建立都有重要意義?這些成果,都極大地推動了數學的發展。

因為發現了數學上的一種不同於原來的數的“新數”,就會被處死。這類在現代人看來似乎不可思議的事,在科學史上卻層出不窮。這些史實不但表明科學之路漫長曲折;而且表明在“利益”和“真理”發生衝突時,像畢達哥拉斯學派這樣的人會拋棄“真理”而選擇“利益”,這正是不少悲劇的根源所在,也是人性的缺陷所在。