A. 名詞解釋:萊布尼茲的前定和諧說
1691年,萊布尼茨致信巴本,提出了蒸汽機的基本思想。
l700年前後,他提出了無液氣壓原理,完全省掉了液柱,這在氣壓機發展史上起了重要作用。
法學是萊布尼茨獲得過學位的學科,1667年曾發表了《法學教學新法》,他在法學方面有一系列深刻的思想。
1677年,萊布尼茨發表《通向一種普通文字》,以後他長時期致力於普遍文字思想的研究,對邏輯學、語言學做出了一定貢獻。今天,人們公認他是世界語的先驅。 作為著名的哲學家,他的哲學主要是「單子論」、「前定和諧」論及自然哲學理論。其學說與其弟子沃爾夫的理論相結合,形成了萊布尼茨—沃爾夫體系,極大地影響了德國哲學的發展,尤其是影響了康德的哲學思想。他開創的德國自然哲學經過沃爾夫、康德、歌德到黑格爾得到了長足的發展。
在萊布尼茨從事學術研究的生涯中,他發表了大量的學術論文,還有不少文稿生前未發表。在數學方面,格哈特編輯的七卷本《數學全書》是萊布尼茨數學研究較完整的代表性著作。格哈特還編輯過七卷本的《哲學全書》。已出版的各種各樣的選集、著作集、書信集多達幾十種,從中可以看到萊布尼茨的主要學術成就。今天,還有專門的萊布尼茨研究學術刊物「Leibniz」,可見其在科學史、文化史上的重要地位。
中西文化交流之倡導者
萊布尼茨對中國的科學、文化和哲學思想十分關注,他是最早研究中國文化和中國哲學的德國人。他向耶酥會來華傳教士格里馬爾迪了解到了許多有關中國的情況,包括養蠶紡織、造紙印染、冶金礦產、天文地理、數學文字等等,並將這些資料編輯成冊出版。他認為中西相互之間應建立一種交流認識的新型關系。
在《中國近況》一書的緒論中,萊布尼茨寫道:「全人類最偉大的文化和最發達的文明彷彿今天匯集在我們大陸的兩端,即匯集在歐洲和位於地球另一端的東方的歐洲——中國。」「中國這一文明古國與歐洲相比,面積相當,但人口數量則已超過」。「在日常生活以及經驗地應付自然的技能方面,我們是不分伯仲的。我們雙方各自都具備通過相互交流使對方受益的技能。在思考的縝密和理性的思辯方面,顯然我們要略勝一籌」,但「在時間哲學,即在生活與人類實際方面的倫理以及治國學說方面,我們實在是相形見拙了」。
在這里,萊布尼茨不僅顯示出了不帶「歐洲中心論」色彩的虛心好學精神,而且為中西文化雙向交流描繪了宏偉的藍圖,極力推動這種交流向縱深發展,是東西方人民相互學習,取長補短,共同繁榮進步。
萊布尼茨為促進中西文化交流做出了畢生的努力,產生了廣泛而深遠的影響。他的虛心好學、對中國文化平等相待,不含「歐洲中心論」偏見的精神尤為難能可貴,值得後世永遠敬仰、效仿。
B. 數學家萊布尼茨寫過什麼書嗎
1682年,萊布尼茨與門克創辦了近代科學史上卓有影響的拉丁文科學雜志《學術紀事》(又稱《教師學報》),他的數學、哲學文章大都刊登在該雜志上
奧古斯特為了實現他在整個德國出人頭地的野心,建議萊布尼茨廣泛地進行歷史研究與調查,寫一部有關他們家庭近代歷史的著作。1686年他開始了這項工作。
C. 數學名著有哪些
國古代數學,和天文學以及其他許多科學技術一樣,也取得了極其輝煌的成就。可以毫不誇張地說,直到明代中葉以前,在數學的許多分支領域里,中國一直處於遙遙領先的地位。中國古代的許多數學家曾經寫下了不少著名的數學著作。許多具有世界意義的成就正是因為有了這些古算書而得以流傳下來。這些中國古代數學名著是了解古代數學成就的豐富寶庫。
例如現在所知道的最早的數學著作《周髀算經》和《九章算術》,它們都是公元紀元前後的作品,到現在已有兩千年左右的歷史了。能夠使兩千年前的數學書籍流傳到現在,這本身就是一項了不起的成就。
開始,人們是用抄寫的方法進行學習並且把數學知識傳給下一代的。直到北宋,隨著印刷術的發展,開始出現印刷本的數學書籍,這恐怕是世界上印刷本數學著作的最早出現。現在收藏於北京圖書館、上海圖書館、北京大學圖書館的傳世南宋本《周髀算經》、《九章算術》等五種數學書籍,更是值得珍重的寶貴文物。
從漢唐時期到宋元時期,歷代都有著名算書出現:或是用中國傳統的方法給已有的算書作註解,在註解過程中提出自己新的演算法;或是另寫新書,創新說,立新意。在這些流傳下來的古算書中凝聚著歷代數學家的勞動成果,它們是歷代數學家共同留下來的寶貴遺產。
《算經十書》
《算經十書》是指漢、唐一千多年間的十部著名數學著作,它們曾經是隋唐時候國子監算學科(國家所設學校的數學科)的教科書。十部算書的名字是:《周髀算經》、《九章算術》、《海島算經》、《五曹算經》、《孫子算經》、《夏侯陽算經》、《張丘建算經》、《五經算術》、《緝古算經》、《綴術》。
這十部算書,以《周髀算經》為最早,不知道它的作者是誰,據考證,它成書的年代當不晚於西漢後期(公元前一世紀)。《周髀算經》不僅是數學著作,更確切地說,它是講述當時的一派天文學學說——「蓋天說」的天文著作。就其中的數學內容來說,書中記載了用勾股定理來進行的天文計算,還有比較復雜的分數計算。當然不能說這兩項演算法都是到公元前一世紀才為人們所掌握,它僅僅說明在現在已經知道的資料中,《周髀算經》是比較早的記載。
對古代數學的各個方面全面完整地進行敘述的是《九章算術》,它是十部算書中最重要的一部。它對以後中國古代數學發展所產生的影響,正像古希臘歐幾里得(約前330—前275)《幾何原本》對西方數學所產生的影響一樣,是非常深刻的。在中國,它在一千幾百年間被直接用作數學教育的教科書。它還影響到國外,朝鮮和日本也都曾拿它當作教科書。
《九章算術》,也不知道確實的作者是誰,只知道西漢早期的著名數學家張蒼(前201—前152)、耿壽昌等人都曾經對它進行過增訂刪補。《漢書?藝文志》中沒有《九章算術》的書名,但是有許商、杜忠二人所著的《算術》,因此有人推斷其中或者也含有許、杜二人的工作。1984年,湖北江陵張家山西漢早期古墓出土《算數書》書簡,67 推算成書當比《九章算術》早一個半世紀以上,內容和《九章算術》極相類似,有些算題和《九章算術》算題文句也基本相同,可見兩書有某些繼承關系。可以說《九章算術》是在長時期里經過多次修改逐漸形成的,雖然其中的某些演算法可能早在西漢之前就已經有了。正如書名所反映的,全書共分九章,一共搜集了二百四十六個數學問題,連同每個問題的解法,分為九大類,每類算是一章。
從數學成就上看,首先應該提到的是:書中記載了當時世界上最先進的分數四則運算和比例演算法。書中還記載有解決各種面積和體積問題的演算法以及利用勾股定理進行測量的各種問題。《九章算術》中最重要的成就是在代數方面,書中記載了開平方和開立方的方法,並且在這基礎上有了求解一般一元二次方程(首項系數不是負)的數值解法。還有整整一章是講述聯立一次方程解法的,這種解法實質上和現在中學里所講的方法是一致的。這要比歐洲同類演算法早出一千五百多年。在同一章中,還在世界數學史上第一次記載了負數概念和正負數的加減法運演算法則。
《九章算術》不僅在中國數學史上佔有重要地位,它的影響還遠及國外。在歐洲中世紀,《九章算術》中的某些演算法,例如分數和比例,就有可能先傳入印度再經阿拉伯傳入歐洲。再如「盈不足」 (也可以算是一種一次內插法),在阿拉伯和歐洲早期的數學著作中,就被稱作「中國演算法」。現在,作為一部世界科學名著,《九章算術》已經被譯成許多種文字出版。
《算經十書》中的第三部是《海島算經》,它是三國時期劉徽(約225—約295)所作。這部書中講述的都是利用標桿進行兩次、三次、最復雜的是四次測量來解決各種測量數學的問題。這些測量數學,正是中國古代非常先進的地圖學的數學基礎。此外,劉徽對《九章算術》所作的注釋工作也是很有名的。一般地說,可以把這些注釋看成是《九章算術》中若干演算法的數學證明。劉徽注中的「割圓術」開創了中國古代圓周率計算方面的重要方法(參見本書第98頁),他還首次把極限概念應用於解決數學問題。
《算經十書》的其餘幾部書也記載有一些具有世界意義的成就。例如《孫子算經》中的「物不知數」問題(一次同餘式解法,參見本書第106頁),《張丘建算經》中的「百雞問題」(不定方程問題)等等都比較著名。而《緝古算經》中的三次方程解法,特別是其中所講述的用幾何方法列三次方程的方法,也是很具特色的。
《綴術》是南北朝時期著名數學家祖沖之的著作。很可惜,這部書在唐宋之際公元十世紀前後失傳了。宋人刊刻《算經十書》的時候就用當時找到的另一部算書《數術記遺》來充數。祖沖之的著名工作——關於圓周率的計算(精確到第六位小數),記載在《隋書?律歷志》中(參見本書第101頁)。
《算經十書》中用過的數學名詞,如分子、分母、開平方、開立方、正、負、方程等等,都一直沿用到今天,有的已有近兩千年的歷史了。
宋元算書
中國古代數學,經過從漢到唐一千多年間的發展,已經形成了更加完備的體系。在這基礎上,到了宋元時期(公元十世紀到十四世紀)又有了新的發展。宋元數學,從它的發展速度之快、數學著作出現之多和取得成就之高來看,都可以說是中國古代數學史上最光輝的一頁。
特別是公元十三世紀下半葉,在短短幾十年的時間里,出現了秦九韶(1202—1261)、李冶(1192—1279)、楊輝、朱世傑四位著名的數學家。所謂宋元算書就指的是一直流傳到現在的這四大家的數學著作,包括:
秦九韶著的《數書九章》(公元1247年);
李冶的《測圓海鏡》(公元1248年)和《益古演段》(公元1259年);
楊輝的《詳解九章演算法》(公元1261年)、《日用演算法》(公元1262年)、《楊輝演算法》(公元1274—1275年);
朱世傑的《算學啟蒙》(公元1299年)和《四元玉鑒》(公元1303年)。
《數書九章》主要講述了兩項重要成就:高次方程數值解法和一次同餘式解法(分別參見本書第119頁和第110頁)。書中有的問題要求解十次方程,有的問題答案竟有一百八十條之多。《測圓海鏡》和《益古演段》講述了宋元數學的另一項成就:天元術(用代數方法列方程,參見本書第121頁);也還講述了直角三角形和內接圓所造成的各線段間的關系,這是中國古代數學中別具一格的幾何學。楊輝的著作講述了宋元數學的另一個重要側面:實用數學和各種簡捷演算法。這是應當時社會經濟發展而興起的一個新的方向,並且為珠算盤的產生創造了條件。朱世傑的《算學啟蒙》不愧是當時的一部啟蒙教科書,由淺入深,循序漸進,直到當時數學比較高深的內容。《四元玉鑒》記載了宋元數學的另兩項成就:四元術(求解高次方程組問題,參見本書第123頁)和高階等差級數、高次招差法(參見本書第131頁)。
宋元算書中的這些成就,和西方同類成果相比:高次方程數值解法比霍納(1786—1837)方法早出五百多年,四元術要比貝佐(1730—1783)①早出四百多年,高次招差法比牛頓(1642—1727)等人早出近四百年。
宋元算書中所記載的輝煌成就再次證明:直到明代中葉之前,中國科學技術的許多方面,是處在遙遙領先地位的。
宋元以後,明清時期也有很多算書。例如明代就有著名的算書《演算法統宗》。這是一部風行一時的講珠算盤的書。入清之後,雖然也有不少算書,但是像《算經十書》、宋元算書所包含的那樣重大的成就便不多見了。特別是在明末清初以後的許多算書中,有不少是介紹西方數學的。這反映了在西方資本主義發展進入近代科學時期以後我國科學技術逐漸落後的情況,同時也反映了中國數學逐漸融合到世界數學發展總的潮流中去的一個過程。
中國數學發展的歷史表明:中國數學曾經為世界數學的發展作出過卓越的貢獻,只是在近代才逐漸落後了。我們深信,經過努力,中國數學一定能迎頭趕上世界先進水平。
注釋:
① 貝佐也譯作裴蜀或比左。
D. 對微積分發展做出貢獻的數學家有哪些他們代表作是什麼
德國數學家萊布尼茨,微積分理論的開路人和微積分符號發明者。
法國數學家柯西提出極限定義的方法,把極限過程用不等式來刻畫,後經魏爾斯特拉斯改進,成為現在所說的柯西極限定義。當今所有微積分的教科書都還(至少是在本質上)沿用著柯西等人關於極限、連續、導數、收斂等概念的定義。他對微積分的解釋被後人普遍採用。柯西對定積分作了最系統的開創性工作,他把定積分定義為和的「極限」。在定積分運算之前,強調必須確立積分的存在性。他利用中值定理首先嚴格證明了微積分基本定理。通過柯西以及後來魏爾斯特拉斯的艱苦工作,使數學分析的基本概念得到嚴格的論述。從而結束微積分二百年來思想上的混亂局面,把微積分及其推廣從對幾何概念、運動和直觀了解的完全依賴中解放出來,並使微積分發展成現代數學最基礎最龐大的數學學科。
德國數學家魏爾斯特拉斯關於分析嚴格化的貢獻使他獲得了「現代分析之父」的稱號。他是把嚴格的論證引進分析學的一位大師,為分析嚴密化作出了不可磨滅的貢獻,是分析算術化運動的開創者之一。這種嚴格化的突出表現是創造了一套語言,用以重建分析體系。他首先構造了一個連續函數卻處處不可微的例子。1885年,魏爾斯特拉斯所證明的用多項式任意逼近連續函數的定理,是函數的逼近與插值理論的出發點之一。
E. 萊布尼茨的主要貢獻
1、在微積分領域使用的符號仍是萊布尼茨所提出的。在高等數學和數學分析領域,萊布尼茨判別法是用來判別交錯級數的收斂性的。
萊布尼茨與牛頓誰先發明微積分的爭論是數學界最大的公案。萊布尼茨於1684年發表第一篇微分論文,定義了微分概念,採用了微分符號dx,dy。1686年他又發表了積分論文,討論了微分與積分,使用了積分符號∫。依據萊布尼茨的筆記本,1675年11月11日他便已完成一套完整的微分學。
2、拓撲學最早稱之「位相分析學」(analysis situs),是萊布尼茨1679年提出的,這是一門研究地形、地貌相類似的學科,當時主要研究的是出於數學分析的需要而產生的一些幾何問題。
3、萊布尼茨亦是歐陸理性主義哲學的高峰。承斷了西方哲學傳統的思想,他認為世界,因其確定(換句話說,有關世界的知識是客觀普遍和必然的)之故,必然是由自足的實體所構成。所謂的自足,是不依他物存在和不依他物而被認知。
(5)萊布尼茨的數學著作有哪些擴展閱讀
萊布尼茨曾經從一些曾經前往中國傳教的教士那裡接觸到中國文化,之前應該從馬可·波羅引起的東方熱留下的影響中也了解過中國文化。法國漢學大師若阿基姆·布韋(Joachim Bouvet,漢名白晉,1662-1732年)向萊布尼茨介紹了《周易》和八卦的系統。
在萊布尼茨眼中,「陰」與「陽」基本上就是他的二進制的中國版。他曾斷言:「二進制乃是具有世界普遍性的、最完美的邏輯語言」。
在德國圖林根,著名的郭塔王宮圖書館(Schlossbibliothek zu Gotha)內仍保存一份萊氏的手稿,標題寫著「1與0,一切數字的神奇淵源。」
事實上,說萊布尼茨看到陰陽才發明二進制完全是斷章取義,相反手稿標題全文是:《1 與 0,一切數字的神奇淵源。……這是造物的秘密美妙的典範,因為,一切無非都來自上帝。》。