Ⅰ 数学的来历30字
数学来源于人类早期的生产活动。
远在1万5千年前人类就已经能相当逼真地描绘出人和动物的形象,这是萌发图形意识的最早证据。后来就逐渐开始了对圆形和直线形的追求,因而成为数学图形的最早的原型。
在日常生活和生产实践中又逐渐产生了计数意识和计数系统,人类摸索过多种记数方法,有开始的结绳记数,用石块记数,语言点数,进一步用符号,逐步发展到今天我们所用的数字。图形意识和计数意识发展到一定程度,又产生了度量意识。
数学(mathematics或maths,来自希腊语,“máthēma”;经常被缩写为“math”),是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,从某种角度看属于形式科学的一种。
在人类历史发展和社会生活中,数学也发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学。分为初等数学和高等数学。它在科学发展和现代生活生产中的应用非常广泛,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
数学有学习、学问、科学之意,以及另外还有个较狭隘且技术性的意义——“数学研究”。即使在其语源内,其形容词意义和与学习有关的,亦会被用来指数学的。在中国古代,数学叫算术,又称算学,最后才改为数学。数学分为两部分,一部分是几何,另一部分是代数。
数学是利用符号语言研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志、缜密周详的逻辑推理及对完美境界的追求。虽然不同的传统学派可以强调不同的侧面,然而正是这些互相对立的力量的相互作用,以及它们综合起来的努力,才构成了数学科学的生命力、可用性和它的崇高价值。
Ⅱ 数学起源于哪一年
数学起源于公元前4世纪。
公元前6世纪前,数学主要是关于“数”的研究。这一时期在古埃及、巴比伦、印度与中国等地区发展起来的数学,主要是计数、初等算术与算法,几何学则可以看作是应用算术。
从公元前6世纪开始,希腊数学的兴起,突出了对“形”的研究。数学于是成为了关于数与形的研究。
公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德将数学定义为“数学是量的科学。”(其中“量”的涵义是模糊的,不能单纯理解为“数量”。)直到16世纪,英国哲学家培根将数学分为“纯粹数学”与“混合数学”。在17世纪,笛卡儿认为:“凡是以研究顺序和度量为目的科学都与数学有关。”在19世纪,根据恩格斯的论述, 数学可以定义为:“数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。”从20世纪80年代开始,学者们将数学简单的定义为关于“模式”的科学:“数学这个领域已被称为模式的科学, 其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。”
Ⅲ 数学最早在哪个国家诞生
1,什么是数学?数学本身是一个历史的概念,数学的内涵随着时代的变化而变化,给数学下一个一劳永逸的定义是不可能的。我们在这里就从历史的角度来谈谈“什么是数学”这个问题。公元前6世纪前,数学主要是关于“数”的研究。这一时期在古埃及、巴比伦、印度与中国等地区发展起来的数学,主要是计数、初等算术与算法,几何学则可以看作是应用算术。从公元前6世纪开始,希腊数学的兴起,突出了对“形”的研究。数学于是成为了关于数与形的研究。公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德将数学定义为“数学是量的科学。”(其中“量”的涵义是模糊的,不能单纯理解为“数量”。)直到16世纪,英国哲学家培根将数学分为“纯粹数学”与“混合数学”。在17世纪,笛卡儿认为:“凡是以研究顺序和度量为目的科学都与数学有关。”在19世纪,根据恩格斯的论述, 数学可以定义为:“数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。” 从20世纪80年代开始,学者们将数学简单的定义为关于“模式”的科学:“数学这个领域已被称为模式的科学, 其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。” 二.数与形的概念的产生人类在蒙昧时代就已具有识别事物多寡的能力。原始人在采集、狩猎等生产活动中首先注意到一只羊与许多羊、一头狼与整群狼在数量上的差异。通过一只羊与许多羊、一头狼与整群狼的比较,就逐渐看到了一只羊、一头狼、一条鱼、一棵树等等之间存在着某种共通的东西(即它们的单位性)。当对数的认识变得越来越明确时,人们感到有必要以某种方式来表达事物的这一属性,于是导致了记数。 古代的记数方法: 1. 手指计数:利用两只手的十个手指。亚里士多德指出:十进制的广泛采用,只不过是我们绝大多数人生来具有10个手指这一事实的结果。 2. 石子记数:在地上摆小石子,但记数的石子堆很难长久保存。 3. 结绳记数:在一根绳子上打结来表示事物的多少。比如今天猎到五头羊,就以在绳子上打五个结来表示;约定三天后再见面,就在绳子上打三个结,过一天解一个结;等等。秘鲁的印加族人(印第安人中的一部分)古时(公元前1500年前)每收进一捆庄稼,就在绳上打个结,用来记录收获的多少。中国古代文献《周易 系辞下》有“上古结绳而治”之说。“结绳而治”即结绳记数或结绳记事。结绳记数这种方法,不但在远古时候使用,而且一直在某些民族中沿用下来。宋朝人在一本书中说:“鞑靼无文字,每调发军马,即结草为约,使人传达,急于星火。”这是用结草来调发军马,传达要调的人数。其他如藏族、彝族等,虽都有文字,但在一般不识字的人中间都还长期使用这种方法。中央民族大学就收藏着一副高山族的结绳,由两条绳子组成:每条上有两个结,再把两条绳结在一起。 4. 刻痕记数:1937年在维斯托尼斯(摩拉维亚)发现一根40万年前的幼狼前肢骨,7英寸长,上面有55道很深的刻痕。这是已发现的用刻痕方法计数的最早资料。直到今天,在欧、亚、非大陆的某些地方,仍然有一些牧人用在棒上刻痕的方法来计算他们的牲畜。 直到距今大约五千年前,终于出现了书写记数以及相应的记数系统。我们介绍几种古老文明的早期记数系统。(按时代顺序) 1. 古埃及的象形数字(公元前3400年左右) 2. 巴比伦楔形文字(公元前2400年左右) 3. 中国甲骨文数字(公元前1600年左右) 4. 希腊阿提卡数字(公元前500年左右) 5. 中国筹算数码(公元前500年左右) 6. 印度婆罗门数字(公元前300年左右) 7. 玛雅数字(?) 而我们现代广泛使用的是阿拉伯数字。其实,这些阿拉伯数字并不是阿拉伯人发明创造的,而是发源于古印度,后来被阿拉伯人掌握、改进,并传到了西方,西方人便将这些数字称为阿拉伯数字。以后,以讹传讹,世界各地都认同了这个说法。与数的概念形成一样,人类最初的几何知识也是他们从对形的直觉中萌发出来的,例如,不同种族的人都注意到了圆月和挺拔的松树在形象上的区别。几何学便是建立在对这类从自然界提取出来的“形”的总结的基础之上。例如,一个平面只不过是一片平地的表面,而一条直线则是拉紧了的一段绳子,来自希腊文的英文Hypotenuse(斜边、弦)原先的意思就是“拉紧”。同样,三角形、圆、正方形、长方形等一系列几何形式的概念也来自于人们的观察和实践。在不同的地区,几何学的这种实践来源方向不尽相同。 1. 古埃及几何学:正如古罗马历史学家希罗多德所指出的,埃及的几何学是“尼罗河的馈赠”。一年一度的尼罗河洪水冲毁了某个人的土地,那么他就必须向法老报告所受的损失。法老会派专人来测量所失去的土地,再按相应的比例减税。这样一来,几何学就产生并发展起来了。这类专门负责测量事物的人有专门的名称,叫做“司绳”。 2. 巴比伦人的几何学:也是源于实际的测量,它的重要特征是其算术性质,至少在公元前1600年,他们就已熟悉长方形、直角三角形和等腰三角形和某些梯形的面积计算。 3. 古印度几何学:起源与宗教实践密切相关,公元前8世纪至5世纪形成的所谓“绳法经”,便是关于祭坛与寺庙建造中的几何问题及其求解法则的记载。 4. 古代中国几何学:起源更多地与天文观测相联系。中国最早的数学经典《周髀算经》(至晚在公元前2世纪成书)事实上是一部讨论西周初年天文测量中所用数学方法的着作。若满意请采纳!!谢谢
Ⅳ 初中高中的数学物理化学,从新中国最早开始,都取自于哪里可以说是来自国内的什么书籍国外呢
你在搞研究啊。这课题太大了!三门课程,一门一门地“研究“吧。好像没有必要,这里可能没有人帮助到你。
Ⅳ 数学符号“0”起源于哪个国家
关于0的起源,有以下几种观点:
0是极为重要的数字符号,而关于0这个思维的概念在其它地区很早就有。
据历史记载,玛雅人有一个被称为“人类头脑最光辉的产物”的数学体系,玛雅人(或他们的欧梅克祖先)独立发展了零的概念,玛雅文明最早发明特别字体的0。玛雅数字中0 以贝壳模样的象形符号代表。 并且使用二十进制的数字系统;数字以点(·)代表1,横棒(-)代表5。碑文显示他们有时会用到到亿。
这里提到的零,并不是我们所用的阿拉伯数字0,但这应该是最早含有0的概念的数字符号了。
古埃及早在公元前2千年就有人在记帐时用特别符号来记载零。
古巴比伦的文献记载中有0的萌芽。但是与现在不同的是,0的符号是用空位来表示的,例如要表示一百零一,古巴比伦写作1 1。
在中国很早便有0这个概念,许多文献中均有记载。中国古代使用算筹进行计算,在算筹和算盘上,以空位表示0。公元前4世纪,中国数学家就已经了解负数和零的概念了。(而在我国远古时代的结绳记数法中,“零”是在对“有”的否定中出现的,意思是“没有”。)
公元1世纪的《九章算术》说:“正负术曰:同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之。其异名相除,同名相益,正无入正之,负无入负之。”(这段话的大意是“减法:遇到同符号数字应相减其数值,遇到异符号数字应相加其数值,零减正数的差是负数,零减负数的差是正数。”)以上文字里的“无入”通常被数学历史家认为是零的概念。(全文见维基文库的《九章算术》)虽然如此,但是当时并没有使用符号来表示零。筹算数码中开始没有“零”的符号,遇到"零"就空位。比如“6708”就可以表示为"┴〧 ╥ "(由于七没有对应的符号,用商码代替的;毕竟商码来源于算筹)。数字中没有"零",是很容易发生错误的。所以后来有人把铜钱摆在空位上,以免弄错,这或许与"〇"的符号出现有关。【印度直到7世纪初,印度大数学家葛拉夫.玛格蒲达才首先说明了0的性质,任何数乘0是0,任何数加上0或减去0得任何数。遗憾的是,他并没有提到以命位记数法来进行计算的实例.】
不过多数人认为,“0”这一数学符号的发明应归功于公元6世纪的印度人。印度文明可远溯到公元前2000年,但他们在公元前800年以前是没有数学的。大约在公元前3世纪以后,印度出现了数的记号,典型的的是婆罗门数字。婆罗门数字的出色之处是它给1到9的每个数都有单独的记号,还没有零和进位记法。他们最早用黑点(·)表示零,后来逐渐变成了“o”。
但是据说公元前2500年左右,印度婆罗门教最古老的文献《吠陀》已有“0”这个符号的应用,当时的零在印度婆罗门教表示空的位置(但是他们在公元前800年以前是没有数学的,所以这个说法存疑。按照这个说法,中国远古结绳记数法中,〇是在对“有”的否定中出现的,意思是“没有”。也可以算了)。---个人对最后这段存疑问,如果是真的;那么为何公元六世纪印度人还在用黑点作为"零"的符号,至于何时由点转为圆,具体时间已无从考证。(公元718年出书的《开元占经》104卷算法,1089页,译制印度的《九执历》;那个时候印度人的零依然是黑点。)
大约在公元前三世纪,古印度人完成了数字符号1到9的发明创造,但此时还没有“0”。“0”的符号出现,是在1到9数字符号发明一千多年后的印度笈多王朝。刚出现时,它还不是用圆圈;而是用一个黑点来表示。至于何时由点转为圆,具体时间已无从考证。直到公元876年,人们在印度的瓜廖尔(Gwalior)这个地方;发现了一块刻有“27o”这个数字的石碑。这也是人们发现的有关“0”符号的最早记载,但是这个零的符号是个比〇小一圈的圆圈o;也不是现代“0”这个符号的样子。
但是如果说符号的话,中国算筹里早已经有空格;后来更是用铜钱在算筹里表示零的符号。此后铜钱演变为〇,作为零的符号;是很正常的事情。在690年时;武则天颁布了则天文字,其中一个字就是“〇”了(比印度的0的小圆圈符号o早出现186年);虽然当时还不是零的意思。而中国古代数学上记录“〇”时是用“囗”来表示的,一方面为了将数字区别开来;更重要的是由于我国古代用毛笔书写。而毛笔行书连笔书写的习惯,写“〇”比写“囗”要方便得多,所以零逐渐变成按逆时针方向画“〇”;这就是中国的零号。1180年金朝《大明历》中就有“四百〇三”,“三百〇九”等数字。
据英国着名科学史专家李·约瑟博士的考证,“0”产生于中印文化,是中国首先使用的位值制促进了零的出现。印度是在中国筹算和位值制的影响下才创造“0”的。中国远在三千多年前的殷商时期,就采用了位值制,甲骨文中有“六百又五十又九(659)”等数字,明确地使用了十进位。
而印度一个黑点,又如何演化成〇的符号呢?不知道有没有演变过程的证据?而且古印度是没有十进位值制的,中国是全球最早有十进位值制的。古埃及虽然是十进制,但是没有位置制。巴比伦虽然有位置制,但是巴比伦是60进制;只有中国有同时满足十进制与位置制而来的十进位值制。但是中文文献中〇的符号表示“0”最早出现时间,也是无法考据的。宋代蔡沈《律率新书》(1135一1198)中用方格“囗”表示空缺。1180年金朝《大明历》中有“四百〇三”,“三百〇九”等数字。公元1247年,秦九韶在其着作数书九章中使用符号“〇”来表示零的概念。李冶《测圆海镜》(1248)第十四问中就有“0”的图像。
总之,有关〇的起源还没有一个定论,但是无论如何,0自从一出现就具有非常旺盛的生命力,现在,它广泛应用于社会的各个领域。
Ⅵ 数学起源于哪里
数学起源于公元前4世纪。公元前6世纪前,数学主要是关于“数”的研究。这一时期在古埃及、巴比伦、印度与中国等地区发展起来的数学,主要是计数、初等算术与算法,几何学则可以看作是应用算术。
从公元前6世纪开始,希腊数学的兴起,突出了对“形”的研究。数学于是成为了关于数与形的研究。公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德将数学定义为“数学是量的科学。”(其中“量”的涵义是模糊的,不能单纯理解为“数量”。)
直到16世纪,英国哲学家培根将数学分为“纯粹数学”与“混合数学”。在17世纪,笛卡儿认为:“凡是以研究顺序和度量为目的科学都与数学有关。”在19世纪,根据恩格斯的论述, 数学可以定义为:“数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。”
从20世纪80年代开始,学者们将数学简单的定义为关于“模式”的科学:“数学这个领域已被称为模式的科学, 其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。”
学数学意义
学数学的意义就是不光会做老师们纯粹为了考大家的题目,更重要的是把这些讨厌的问题变成人人都喜闻乐见的实际性成果,数学家们是默默无闻却强大无比的历史推进者!
掌握数字规律,训练逻辑思维,能训练人们的思维能力.开发脑力.更理性的去认识这个世界.数学一种工具,它逻辑性强,能训练人们的思维能力;它注重方式方法,能让你的思维更敏锐;再者就是能帮助你解决一些实际问题 掌握数字规律,训练逻辑思维,数学是一门基础学科,除了语言学科以外,其他学科基本上都会运用到数学.意义深远!
Ⅶ 数学知识的起源
数学,其英文是mathematics,这是一个复数名词,“数学曾经是四门学科:算术、几何、天文学和音乐,处于一种比语法、修辞和辩证法这三门学科更高的地位。”
自古以来,多数人把数学看成是一种知识体系,是经过严密的逻辑推理而形成的系统化的理论知识总和,它既反映了人们对“现实世界的空间形式和数量关系(恩格斯)”的认识(恩格斯),又反映了人们对“可能的量的关系和形式”的认识。数学既可以来自现实世界的直接抽象,也可以来自人类思维的劳动创造。
从人类社会的发展史看,人们对数学本质特征的认识在不断变化和深化。“数学的根源在于普通的常识,最显着的例子是非负整数。"欧几里德的算术来源于普通常识中的非负整数,而且直到19世纪中叶,对于数的科学探索还停留在普通的常识,”另一个例子是几何中的相似性,“在个体发展中几何学甚至先于算术”,其“最早的征兆之一是相似性的知识,”相似性知识被发现得如此之早,“就象是大生的。”因此,19世纪以前,人们普遍认为数学是一门自然科学、经验科学,因为那时的数学与现实之间的联系非常密切,随着数学研究的不断深入,从19世纪中叶以后,数学是一门演绎科学的观点逐渐占据主导地位,这种观点在布尔巴基学派的研究中得到发展,他们认为数学是研究结构的科学,一切数学都建立在代数结构、序结构和拓扑结构这三种母结构之上。与这种观点相对应,从古希腊的柏拉图开始,许多人认为数学是研究模式的学问,数学家怀特海(A. N. Whiiehead,186----1947)在《数学与善》中说,“数学的本质特征就是:在从模式化的个体作抽象的过程中对模式进行研究,”数学对于理解模式和分析模式之间的关系,是最强有力的技术。”1931年,歌德尔(K,G0de1,1978)不完全性定理的证明,宣告了公理化逻辑演绎系统中存在的缺憾,这样,人们又想到了数学是经验科学的观点,着名数学家冯·诺伊曼就认为,数学兼有演绎科学和经验科学两种特性。
对于上述关于数学本质特征的看法,我们应当以历史的眼光来分析,实际上,对数本质特征的认识是随数学的发展而发展的。由于数学源于分配物品、计算时间、丈量土地和容积等实践,因而这时的数学对象(作为抽象思维的产物)与客观实在是非常接近的,人们能够很容易地找到数学概念的现实原型,这样,人们自然地认为数学是一种经验科学;随着数学研究的深入,非欧几何、抽象代数和集合论等的产生,特别是现代数学向抽象、多元、高维发展,人们的注意力集中在这些抽象对象上,数学与现实之间的距离越来越远,而且数学证明(作为一种演绎推理)在数学研究中占据了重要地位,因此,出现了认为数学是人类思维的自由创造物,是研究量的关系的科学,是研究抽象结构的理论,是关于模式的学问,等等观点。这些认识,既反映了人们对数学理解的深化,也是人们从不同侧面对数学进行认识的结果。正如有人所说的,“恩格斯的关于数学是研究现实世界的数量关系和空间形式的提法与布尔巴基的结构观点是不矛盾的,前者反映了数学的来源,后者反映了现代数学的水平,现代数学是一座由一系列抽象结构建成的大厦。”而关于数学是研究模式的学问的说法,则是从数学的抽象过程和抽象水平的角度对数学本质特征的阐释,另外,从思想根源上来看,人们之所以把数学看成是演绎科学、研究结构的科学,是基于人类对数学推理的必然性、准确性的那种与生俱来的信念,是对人类自身理性的能力、根源和力量的信心的集中体现,因此人们认为,发展数学理论的这套方法,即从不证自明的公理出发进行演绎推理,是绝对可靠的,也即如果公理是真的,那么由它演绎出来的结论也一定是真的,通过应用这些看起来清晰、正确、完美的逻辑,数学家们得出的结论显然是毋庸置疑的、无可辩驳的。
事实上,上述对数学本质特征的认识是从数学的来源、存在方式、抽象水平等方面进行的,并且主要是从数学研究的结果来看数学的本质特征的。显然,结果(作为一种理论的演绎体系)并不能反映数学的全貌,组成数学整体的另一个非常重要的方面是数学研究的过程,而且从总体上来说,数学是一个动态的过程,是一个“思维的实验过程”,是数学真理的抽象概括过程。逻辑演绎体系则是这个过程的一种自然结果。在数学研究的过程中,数学对象的丰富、生动且富于变化的一面才得以充分展示。波利亚(G. Poliva,1888一1985)认为,“数学有两个侧面,它是欧几里德式的严谨科学,但也是别的什么东西。由欧几里德方法提出来的数学看来象是一门系统的演绎科学,但在创造过程中的数学看来却像是一门实验性的归纳科学。”弗赖登塔尔说,“数学是一种相当特殊的活动,这种观点“是区别于数学作为印在书上和铭,记在脑子里的东西。”他认为,数学家或者数学教科书喜欢把数学表示成“一种组织得很好的状态,”也即“数学的形式”是数学家将数学(活动)内容经过自己的组织(活动)而形成的;但对大多数人来说,他们是把数学当成一种工具,他们不能没有数学是因为他们需要应用数学,这就是,对于大众来说,是要通过数学的形式来学习数学的内容,从而学会相应的(应用数学的)活动。这大概就是弗赖登塔尔所说的“数学是在内容和形式的互相影响之中的一种发现和组织的活动”的含义。菲茨拜因(Efraim Fischbein)说,“数学家的理想是要获得严谨的、条理清楚的、具有逻辑结构的知识实体,这一事实并不排除必须将数学看成是个创造性过程:数学本质上是人类活动,数学是由人类发明的,”数学活动由形式的、算法的与直觉的等三个基本成分之间的相互作用构成。库朗和罗宾逊(Courani Robbins)也说,“数学是人类意志的表达,反映积极的意愿、深思熟虑的推理,以及精美而完善的愿望,它的基本要素是逻辑与直觉、分析与构造、一般性与个别性。虽然不同的传统可能强调不同的侧面,但只有这些对立势力的相互作用,以及为它们的综合所作的奋斗,才构成数学科学的生命、效用与高度的价值。”
另外,对数学还有一些更加广义的理解。如,有人认为,“数学是一种文化体系”,“数学是一种语言”,数学活动是社会性的,它是在人类文明发展的历史进程中,人类认识自然、适应和改造自然、完善自我与社会的一种高度智慧的结晶。数学对人类的思维方式产生了关键性的影响.也有人认为,数学是一门艺术,“和把数学看作一门学科相比,我几乎更喜欢把它看作一门艺术,因为数学家在理性世界指导下(虽然不是控制下)所表现出的经久的创造性活动,具有和艺术家的,例如画家的活动相似之处,这是真实的而并非臆造的。数学家的严格的演绎推理在这里可以比作专门注技巧。就像一个人若不具备一定量的技能就不能成为画家一样,不具备一定水平的精确推理能力就不能成为数学家,这些品质是最基本的,它与其它一些要微妙得多的品质共同构成一个优秀的艺术家或优秀的数学家的素质,其中最主要的一条在两种情况下都是想象力。”“数学是推理的音乐,”而“音乐是形象的数学”.这是从数学研究的过程和数学家应具备的品质来论述数学的本质,还有人把数学看成是一种对待事物的基本态度和方法,一种精神和观念,即数学精神、数学观念和态度。尼斯(Mogens Niss)等在《社会中的数学》一文中认为,数学是一门学科,“在认识论的意义上它是一门科学,目标是要建立、描述和理解某些领域中的对象、现象、关系和机制等。如果这个领域是由我们通常认为的数学实体所构成的,数学就扮演着纯粹科学的角色。在这种情况下,数学以内在的自我发展和自我理解为目标,独立于外部世界,另一方面,如果所考虑的领域存在于数学之外,数学就起着用科学的作用,数学的这两个侧面之间的差异并非数学内容本身的问题,而是人们所关注的焦点不同。无论是纯粹的还是应用的,作为科学的数学有助于产生知识和洞察力。数学也是一个工具、产品以及过程构成的系统,它有助于我们作出与掌握数学以外的实践领域有关的决定和行动,数学是美学的一个领域,能为许多醉心其中的人们提供对美感、愉悦和激动的体验,作为一门学科,数学的传播和发展都要求它能被新一代的人们所掌握。数学的学习不会同时而自动地进行,需要靠人来传授,所以,数学也是我们社会的教育体系中的一个教学科目.”
从上所述可以看出,人们是从数学内部(又从数学的内容、表现形式及研究过程等几个角度)。数学与社会的关系、数学与其它学科的关系、数学与人的发展的关系等几个方面来讨论数学的性质的。它们都从一个侧面反映了数学的本质特征,为我们全面认识数学的性质提供了一个视角。
基于对数学本质特征的上述认识,人们也从不同侧面讨论了数学的具体特点。比较普遍的观点是,数学有抽象性、精确性和应用的广泛性等特点,其中最本质的特点是抽象性。A,。亚历山大洛夫说,“甚至对数学只有很肤浅的知识就能容易地觉察到数学的这些特点:第一是它的抽象性,第二是精确性,或者更好他说是逻辑的严格性以及它的结论的确定性,最后是它的应用的极端广泛性”王梓坤说,“数学的特点是:内容的抽象性、应用的广泛性、推理的严谨性和结论的明确必”这种看法主要从数学的内容、表现形式和数学的作用等方面来理解数学的特点,是数学特点的一个方面。另外,从数学研究的过程方面、数学与其它学科之间的关系方面来看,数学还有形象性、似真性、拟经验性。“可证伪性”的特点。对数学特点的认识也是有时代特征的,例如,关于数学的严谨性,在各个数学历史发展时期有不同的标准,从欧氏几何到罗巴切夫斯基几何再到希尔伯特公理体系,关于严谨性的评价标准有很大差异,尤其是哥德尔提出并证明了“不完备性定理…以后,人们发现即使是公理化这一曾经被极度推崇的严谨的科学方法也是有缺陷的。因此,数学的严谨性是在数学发展历史中表现出来的,具有相对性。关于数学的似真性,波利亚在他的《数学与猜想》中指出,“数学被人看作是一门论证科学。然而这仅仅是它的一个方面,以最后确定的形式出现的定型的数学,好像是仅含证明的纯论证性的材料,然而,数学的创造过程是与任何其它知识的创造过程一样的,在证明一个数学定理之前,你先得猜测这个定理的内容,在你完全作出详细证明之前,你先得推测证明的思路,你先得把观察到的结果加以综合然后加以类比.你得一次又一次地进行尝试。数学家的创造性工作成果是论证推理,即证明;但是这个证明是通过合情推理,通过猜想而发现的。只要数学的学习过程稍能反映出数学的发明过程的话,那么就应当让猜测、合情推理占有适当的位置。”正是从这个角度,我们说数学的确定性是相对的,有条件的,对数学的形象性、似真性、拟经验性。“可证伪性”特点的强调,实际上是突出了数学研究中观察、实验、分析。比较、类比、归纳、联想等思维过程的重要性。
人类从学会计数开始就一直和自然数打交道了,后来由于实践的需要,数的概念进一步扩充,自然数被叫做正整数,而把它们的相反数叫做负整数,介于正整数和负整数中间的中性数叫做0。它们和起来叫做整数。
对于整数可以施行加、减、乘、除四种运算,叫做四则运算。其中加法、减法和乘法这三种运算,在整数范围内可以毫无阻碍地进行。也就是说,任意两个或两个以上的整数相加、相减、相乘的时候,它们的和、差、积仍然是一个整数。但整数之间的除法在整数范围内并不一定能够无阻碍地进行。
人们在对整数进行运算的应用和研究中,逐步熟悉了整数的特性。比如,整数可分为两大类—奇数和偶数(通常被称为单数、双数)等。利用整数的一些基本性质,可以进一步探索许多有趣和复杂的数学规律,正是这些特性的魅力,吸引了古往今来许多的数学家不断地研究和探索。
Ⅷ 数学最早的来源和名称
“数学”的由来
古希腊人在数学中引进了名称,概念和自我思考,他们很早就开始猜测数学是如何产生的。虽然他们的猜测仅是匆匆记下,但他们几乎先占有了猜想这一思考领域。古希腊人随意记下的东西在19世纪变成了大堆文章,而在20世纪却变成了令人讨厌的陈辞滥调。 在现存的资料中,希罗多德(Herodotus,公元前484--425年)是第一个开始猜想的人。他只谈论了几何学,他对一般的数学概念也许不熟悉,但对土地测量的准确意思很敏感。作为一个人类学家和一个社会历史学家,希罗多德指出,古希腊的几何来自古埃及,在古埃及,由于一年一度的洪水淹没土地,为了租税的目的,人们经常需要重新丈量土地;他还说:希腊人从巴比伦人那里学会了日晷仪的使用,以及将一天分成12个时辰。希罗多德的这一发现,受到了肯定和赞扬。认为普通几何学有一个辉煌开端的推测是肤浅的。
柏拉图关心数学的各个方面,在他那充满奇妙幻想的神话故事《费德洛斯篇》中,他说:
故事发生在古埃及的洛克拉丁(区域),在那里住着一位老神仙,他的名字叫赛斯(Theuth),对于赛斯来说,朱鹭是神鸟,他在朱鹭的帮助下发明了数,计算、几何学和天文学,还有棋类游戏等。
柏拉图常常充满了奇怪的幻想,原因是他不知道自己是否正亚里士多德最后终于用完全概念化的语言谈论数学了,即谈论统一的、有着自己发展目的的数学。在他的《形而上学》(Meta-physics)第1卷第1章中,亚里士多德说:数学科学或数学艺术源于古埃及,因为在古埃及有一批祭司有空闲自觉地致力于数学研究。亚里士多德所说的是否是事实还值得怀疑,但这并不影响亚里士多德聪慧和敏锐的观察力。在亚里士多德的书中,提到古埃及仅仅只是为了解决关于以下问题的争论:1.存在为知识服务的知识,纯数学就是一个最佳的例子:2.知识的发展不是由于消费者购物和奢华的需要而产生的。亚里士多德这种“天真”的观点也许会遭到反对;但却驳不倒它,因为没有更令人信服的观点.
就整体来说,古希腊人企图创造两种“科学”的方法论,一种是实体论,而另一种是他们的数学。亚里士多德的逻辑方法大约是介于二者之间的,而亚里士多德自己认为,在一般的意义上讲他的方法无论如何只能是一种辅助方法。古希腊的实体论带有明显的巴门尼德的“存在”特征,也受到赫拉克利特“理性”的轻微影响,实体论的特征仅在以后的斯多葛派和其它希腊作品的翻译中才表现出来。数学作为一种有效的方法论远远地超越了实体论,但不知什么原因,数学的名字本身并不如“存在”和“理性”那样响亮和受到肯定。然而,数学名称的产生和出现,却反映了古希腊人某些富于创造的特性。下面我们将说明数学这一名词的来源。
“数学”一词是来自希腊语,它意味着某种‘已学会或被理解的东西’或“已获得的知识”,甚至意味着“可获的东西”, “可学会的东西”,即“通过学习可获得的知识”,数学名称的这些意思似乎和梵文中的同根词意思相同。甚至伟大的辞典编辑人利特雷(E.Littre 也是当时杰出的古典学者),在他编辑的法语字典(1877年)中也收入了“数学”一词。牛津英语字典没有参照梵文。公元10世纪的拜占庭希腊字典“Suidas”中,引出了“物理学”、“几何学”和“算术”的词条,但没有直接列出“数学”—词。
“数学”一词从表示一般的知识到专门表示数学专业,经历一个较长的过程,仅在亚里士多德时代,而不是在柏拉图时代,这一过程才完成。数学名称的专有化不仅在于其意义深远,而在于当时古希腊只有“诗歌”一词的专有化才能与数学名称的专有化相媲美。“诗歌”原来的意思是“已经制造或完成的某些东西”,“诗歌”一词的专有化在柏拉图时代就完成了。而不知是什么原因辞典编辑或涉及名词专有化的知识问题从来没有提到诗歌,也没有提到诗歌与数学名称专有化之间奇特的相似性。但数学名称的专有化确实受到人们的注意。
首先,亚里士多德提出, “数学”一词的专门化使用是源于毕达哥拉斯的想法,但没有任何资料表明对于起源于爱奥尼亚的自然哲学有类似的思考。其次在爱奥尼亚人中,只有泰勒斯(公元前640?--546年)在“纯”数学方面的成就是可信的,因为除了第欧根尼·拉尔修(Diogenes Laertius)简短提到外,这一可信性还有一个较迟的而直接的数学来源,即来源于普罗克洛斯(Proclus)对欧几里得的评注:但这一可信性不是来源于亚里士多德,尽管他知道泰勒斯是一个“自然哲学家”;也不是来源于早期的希罗多德,尽管他知道塞利斯是一个政治、军事战术方面的“爱好者”,甚至还能预报日蚀。以上这些可能有助于解释为什么在柏拉图的体系中,几乎没有爱奥尼亚的成份。赫拉克利特(公元前500--?年)有一段名言:“万物都在运动中,物无常往”, “人们不可能两次落进同一条河里”。这段名言使柏拉图迷惑了,但赫拉克赖脱却没受到柏拉图给予巴门尼德那样的尊敬。巴门尼德的实体论,从方法论的角度讲,比起赫拉克赖脱的变化论,更是毕达哥拉斯数学的强有力的竞争对手。
对于毕达哥拉斯学派来说,数学是一种“生活的方式”。事实上,从公元2世纪的拉丁作家格利乌斯(Gellius)和公元3世纪的希腊哲学家波菲利(Porphyry)以及公元4世纪的希腊哲学家扬布利科斯(Iamblichus)的某些证词中看出,似乎毕达哥拉斯学派对于成年人有一个“一般的学位课程”,其中有正式登记者和临时登记者。临时成员称为“旁听者”,正式成员称为“数学家”。
这里“数学家”仅仅表示一类成员,而并不是他们精通数学。毕达哥拉斯学派的精神经久不衰。对于那些被阿基米德神奇的发明所深深吸引的人来说,阿基米德是唯一的独特的数学家,从理论的地位讲,牛顿是一个数学家,尽管他也是半个物理学家,一般公众和新闻记者宁愿把爱因斯坦看作数学家,尽管他完全是物理学家。当罗吉尔·培根(Roger Bacon,1214--1292年)通过提倡接近科学的“实体论”,向他所在世纪提出挑战时,他正将科学放进了一个数学的大框架,尽管他在数学上的造诣是有限的,当笛卡儿(Descartes,1596--1650年)还很年轻时就决心有所创新,于是他确定了“数学万能论”的名称和概念。然后莱布尼茨引用了非常类似的概念,并将其变成了以后产生的“符号”逻辑的基础,而20世纪的“符号”逻辑变成了热门的数理逻辑。
在18世纪,数学史的先驱作家蒙托克莱(Montucla)说,他已听说了关于古希腊人首先称数学为“一般知识”,这一事实有两种解释:一种解释是,数学本身优于其它知识领域;而另一种解释是,作为一般知识性的学科,数学在修辞学,辩证法,语法和伦理学等等之前就结构完整了。蒙托克莱接受了第二种解释。他不同意第一种解释,因为在普罗克洛斯关于欧几里得的评注中,或在任何古代资料中,都没有发现适合这种解释的确证。然而19世纪的语源学家却倾向于第一种解释,而20世纪的古典学者却又偏向第二种解释。但我们发现这两种解释并不矛盾,即很早就有了数学且数学的优越性是无与伦比的。