欧几里德导论,欧几里德的故事
某人(不幸的)命运
不幸的是,我们对欧几里德的生活经历知之甚少。他的《几何原本》大概是亚历山大大学的教科书。亚历山大大学是希腊文化最后集中的地方。因为亚历山大本人去过亚历山大,他在当时北非建立了一个大城市,靠近地中海。但是在他远征亚洲之后,我们知道他很快就去世了。后来他的将军托勒密管理着当时的埃及地区。托勒密非常重视学习,建立了大学。这所大学就在他的宫殿旁边。那是当时世界上最好的大学。它设备齐全,有许多书。可惜的是,由于宗教原因和诸多原因,这所学校现在已经被彻底摧毁了。当时基督教不喜欢这个学校,就毁了。北非被占领后,民众大规模破坏和焚烧图书馆的书籍。所以现在这个学校根本不存在了。
几何学者
欧几里德是古希腊著名的数学家,欧几里德几何的开创者。欧几里得出生在雅典,雅典是古希腊文明的中心。浓郁的文化氛围深深感染了欧几里德。当他十几岁时,他迫不及待地进入柏拉图学院。
一天,一群年轻人来到雅典城外树荫下的柏拉图学园。只见书院大门紧闭,门口挂着一块木牌,上面写着:“不懂几何者,不得入内!”这是柏拉图自己定下的规矩,为了让学生们知道他重视数学,却让前来求教的年轻人很困惑。有人在想,就是因为我不懂数学,所以想来这里求教。如果我知道,我为什么来这里?就在人们面面相觑,不知该进还是该退的时候,欧几里德从人群中走了出来,只见他整了整衣服,看了一眼牌子,然后果断推开书院的大门,头也不回地走了进去。
写一部杰作
最早的几何学兴起于公元前7世纪的古埃及,后由古希腊人等人传至古希腊首都,由毕达哥拉斯学派体系奠定了基石。在欧几里得之前,人们已经积累了大量关于几何的知识。但是这方面的知识有一个很大的缺点和不足,就是缺乏系统性。大部分都是零碎的知识,公理和证明之间没有很强的联系,更谈不上对公式和定理进行严格的逻辑论证和解释。
因此,随着社会经济的繁荣发展,特别是农林牧业的发展,土地开发利用的增加,迫切需要将这些几何知识组织系统化,形成一套自圆其说、条理清晰的知识体系,这已成为科学进步的大势所趋。欧几里德通过早期对柏拉图数学思想尤其是几何理论的系统深入研究,已经敏锐地察觉到几何理论的发展趋势。
他下定决心要在有生之年完成这项工作,成为几何第一人。为了完成这一重任,欧几里德从爱琴海边的古城雅典出发,前往尼罗河流域的埃及新港亚历山大港,在这座崭新却又文化浓郁的异国城市实现自己的初衷。在这里的无数个日日夜夜里,他收集了以往的数学专著和手稿,咨询了相关学者,试图阐述自己对几何的理解,哪怕是肤浅的理解。经过欧几里得的无私劳动,他终于在公元前300年结出了丰硕的果实。这就是《几何》这本书,几易其稿才定稿。这是一部代代相传的杰作。有了它,几何学不仅第一次被系统化、组织化,而且孕育了一个全新的研究领域——欧几里得几何,简称欧几里得几何。直到今天,他的几何仍然是世界各国学校的必修课,从小学到初中、大学、现代高等学科都在应用他的定律、理论、公式。
没有捷径可走。
柏拉图学派的已故导师普罗克洛斯(约410 ~ 485)写的《几何发展大纲》中,有一个故事,在欧几里德的推动下(这与当今社会完全相反),数学逐渐成为人们生活中的时髦话题,以至于当时的亚历山大国王托勒密一世也想赶上这种时尚,学点几何。
虽然国王见多识广,但欧几里得几何对他来说很难学。于是他问欧几里得:“学几何有什么捷径吗?”欧几里得笑着说:“对不起,欧几里得的介绍,陛下!学数学和学所有理科一样,没有捷径可走。学习数学,每个人都要独立思考,就像种庄稼一样。如果你不努力,你将一无所获。在这方面,国王和普通人是一样的。”从此“在几何学中,没有专门为君王铺就的大道。”这句话成为了流传千古的学习格言。
数量金字塔
还有一个故事。当时,人们建造了高大的金字塔,但是没有人知道它们有多高。有人说:“测量金字塔的高度比登天还难!””这话传到了欧几里德的耳朵里。他笑着告诉别人:“这有什么难的?当你的影子和你的身体一样长时,测量金字塔的影子有多长,长度等于金字塔的高度!"
没有好处
越来越多的人来拜欧几里得为师,学习几何。有些人来凑热闹。他们看到别人学几何,自己也学几何。Stobeus(约500)讲述了另一个故事。一个学生曾经问欧几里得:“老师,我学习几何会得到什么好处?”欧几里得沉思了一下,让仆人给学生一些钱。欧几里德说:给他三个硬币,因为他想在学习中得到真正的好处。