雅客布叔叔隨手扯過來一張稿紙,在紙上刷刷幾筆,畫下了一個直角三角形,然後在三角形的三個頂角上標上了A、B、C三個字母。他問愛因斯坦:"你仔細看看,這個直角三角形的三條邊相互之間有什麼關係?"愛因斯坦看了半天,覺得這三條邊好像差不多長,看不出它們之間有什麼關係。
雅客布叔叔又在那張紙上寫下了一個公式,然後他對愛因斯坦說:"這個公式的意思就是說:直角三角形的兩個直角邊的平方和,等於斜邊的平方。"愛因斯坦對這個三角形看來看去,對這個公式有些懷疑。這三條邊明明差不多長嘛,怎麼會有這樣的關係呢?他又用手指當尺,在圖上量來量去。
雅客布叔叔笑著說:"孩子,不用這麼去量了。這個公式對所有的直角三角形都適用,無論它們的形狀、大小如何變化,這三條邊的關係都不會變。這個公式已經經過了嚴密的證明,是絕對不會錯的。這就是幾何學上有名的畢達哥拉斯定理,也正是這本教科書裏的定理之一。畢達哥拉斯是生活在2000多年前古希臘的一位大數學家,這個定理是他第一個證明出來的。孩子,既然2000多年前的古人都能證明這個定理,你為什麼不試一試呢?"
叔叔的這個建議大大激發了愛因斯坦的好奇心和好勝心,他果真決心要來試一試。
愛因斯坦真的來證明畢達哥拉斯定理了。一連幾個星期,他完全沉浸在這個他過去從未接觸過的幾何學迷宮之中。最後,他終於得出了結論:對直角三角形的三條邊的關係起主要作用的是其中的一個銳角。他自己做了一些合理的假設,最終把這個定理證明出來了。
當他把自己的證明拿給雅客布叔叔看時,雅客布叔叔喜出望外,他從來沒有想到過,這個12歲的孩子會真的獨立地把著名的畢達哥拉斯定理證明出來。
幾天以後,雅客布叔叔把自己珍藏了多年的《歐幾裏德平麵幾何學》送給了愛因斯坦。
雅客布叔叔告訴愛因斯坦,這是平麵幾何學的創始人、古希臘的大數學家歐幾裏德寫的第一本平麵幾何學書,這是一本人類的智慧之書。
愛因斯坦捧著這本書,跑回他自己的小屋裏,如饑似渴地讀了起來。
讀完這本小冊子,他的靈魂仿佛經曆了一場地震:
歐幾裏德平麵幾何學就建立在幾條簡單得不能再簡單、明白得不能再明白的人所共知的"公理"上:
兩點之間直線最短。
兩條平行線永遠不會相交。
從一條直線外的一點,隻能引一條垂直線與它相交。
三角形三個內角之和,等於180度。
就從這些簡單的公理出發。發展出一個又一個新的推論,推導並證明出一個又一個新的定理。從新的定理再推導出新的定理,一層又一層,就如同一個倒置的金字塔,從一個點出發,建立起了一座宏偉的歐幾裏德幾何學大廈。
書中精彩的推論和定理比比皆是。這些推論和定理,當然並不是顯而易見的,但卻可以非常清楚地把它們證明出來。對於每一條推論和定理,書中都提供了幾種不同的證明過程。無論哪一種,都那麼嚴密、精確,不容人產生絲毫懷疑。
這裏麵當然也包含愛因斯坦證明過的著名的畢達哥拉斯定理。
愛因斯坦從來沒有想到:他們在純粹思維中竟能達到如此可靠而又單純的程度!他從來沒有想到過:人的邏輯推理能夠如此簡單,如此明晰,又如此有力。
愛因斯坦在《自述》中說:"12歲那年,我又經曆了另一種性質完全不同的驚奇事件:這是在一個學年剛剛開始的時候,我得到一本關於歐幾裏德平麵幾何的小書。這本書裏有許多斷言,比如說,三角形的三條高交於一點,它們本身雖然並不是那麼顯而易見,但是卻可以很有力地加以證明,以至任何懷疑似乎都不可能。這種明晰性和可靠性,給我留下了一種難以形容的印象。至於說不用證明就得承認的公理,這件事並沒有想象中的那樣使我不安。如果我能依據一些在我看來是無庸置疑的命題來加以證明,那麼我就完全心滿意足了。我記得,在這本神聖的幾何學小書到我手中以前,曾經有位叔叔把畢達哥拉斯定理告訴我。經過艱苦的努力之後,我根據三角形的相似性成功地"證明了"這條定理:當時我覺得,直角三角形各邊的關係,"顯然"完全決定於它的一個銳角。在我看來,隻有在類似方式中不是表現得很"顯然"的東西,才會需要證明。而且,幾何學研究的對象,同那些"能被看到和摸到的"感官知覺對象,似乎是同一類型的東西。這種原始觀念的根源,自然是由於不知不覺存在著的幾何概念同直接經驗對象的關係,這種原始觀念大概也就是康德所提出的那個著名的關於"先驗綜合判斷可能性問題"的根據。"