三次數學危機
第一次數學危機
發現無理數 一個正方形的對角線與其一邊的長度是不可公度的 「萬物皆數」 畢達哥拉斯(Pyth)學派 500BC 希勃索斯(Hippasus)
例如邊長為1的正方形,對角線的長度就不能以整數之比表示。 ? 今天我們知道這是一個無理數
第二次數學危機
極限理論 至16、17世紀,由於求切線、求面積、求極值、求速度等問題的需要,數學家開始對無限大和無限小的概念產生興趣,但當時的概念仍很模糊,以致產生很多予盾。
例:數列 (series) 設x=1-1+1-1+······ 為一數列 x=(1-1)+(1-1)+······ =0 =0 x=1-(1-1)-(1-1)······ =1 最後,還可以證明x等如 ½ ,因為 x=1-(1-1+1-1+······) x=1-x 2x=1 x= ½
那麼x=0, 1 , ½ ? 這就是極限理論帶來的 ! 矛盾
16、17世紀,微積分術創立之後立即在科學技術上獲得應用,從而迅速地發展,但是微積分學的理論涉及無窮小量,造成當時數學上的矛盾。 萊布尼茲 Leibniz Gottfried Wilhelm 牛頓 (Newton Isaac) 16、17世紀,微積分術創立之後立即在科學技術上獲得應用,從而迅速地發展,但是微積分學的理論涉及無窮小量,造成當時數學上的矛盾。
由於這些矛盾,引起了數學界的極大爭論。這就是所謂「第二次數學危機」。 無窮小量 例如:微積分有時把無窮小量看作 無窮小量 = 0 無窮小量 0 由於這些矛盾,引起了數學界的極大爭論。這就是所謂「第二次數學危機」。
第三次數學危機
十九世紀末、二十世紀初,數學發展非常迅速。康托爾引入的「集合」(Set) 概念成了有效的數學基礎。 集合論 (Set Theory) 十九世紀末、二十世紀初,數學發展非常迅速。康托爾引入的「集合」(Set) 概念成了有效的數學基礎。 A B AB ABCD 康托爾 G.Cantor
但羅素在1903年出版了《數學的原理》,書中提到著名的羅素悖論,使數學基礎產生了裂紋,因而震動了整個數學界,這就是所說的第三次數學危機。 羅 素 悖 論 但羅素在1903年出版了《數學的原理》,書中提到著名的羅素悖論,使數學基礎產生了裂紋,因而震動了整個數學界,這就是所說的第三次數學危機。 羅素 Russell Bertrand Arthur Willian
一天,薩維爾村理髮師掛出一塊招牌:“村裏所有不自己理髮的男人都由我給他們理髮,我也只給這些人理髮。”於是有人問他:“您的頭髮由誰理呢 一天,薩維爾村理髮師掛出一塊招牌:“村裏所有不自己理髮的男人都由我給他們理髮,我也只給這些人理髮。”於是有人問他:“您的頭髮由誰理呢?”理發師頓時啞口無言。 羅素悖論的比喻
因為,如果他給自己理髮,那麼他就屬於自己給自己理髮的那類人。但是,招牌上敘述他不給這類人理髮,因此他不能自己理。 如果由另外一個人給他理髮,他就是不給自己理髮的人,而招牌上明明說他要給所有不自己理髮的男人理髮,因此他要自己理。
最後,這些既屬於自己而又不屬於自己的集合 (Set),便成了集合論的矛盾,引發起第三次數學危機。
總結 第一次數學危機:無理數 – 畢達歌拉斯、希勃索斯 第二次數學危機:極限理論 – 牛頓、萊布尼茲 第三次數學危機:集合論中的矛盾 – 康托爾、羅素
參考網址 http://www.edp.ust.hk/math/history/ http://tech.dwhs.tnc.edu.tw/c-2.html http://steiner.math.nthu.edu.tw/ne01/tjy/appreciation/appreciation.htm