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微积分先驱|德谟克利特与他的原子论

作者:《微积分的创立者及其先驱》发布日期:2020-04-03 20:29浏览次数: 来源:书籍整理

他被人称为“令人发笑的哲学家”,首创“原子论”,这对后世的科学家影响深远,卡瓦列里的“不可分量”和莱布尼兹的“微分”概念都是“原子论”在数学领域的发展延伸。

德谟克利特(Democritus) (约公元前460-前357)

“德谟克利特德哲学观点是:世界万物都是由无限多个简单的、永恒的原子组成的。”——克兰

“宁肯找到一个因果解释,不愿获得一个波斯王位。”——德谟克利特

德谟克利特是希腊数学家、唯物主义哲学家。公元前460年左右生于爱琴海北岸的阿布提拉,卒于公元前357年(另说前370年)左右。

德谟克利特在希腊家乡定居从事哲学、数学研究之前,曾游历东亚各国,并在埃及研究古代数学达7年之久。从其老师留基伯(Leucippus)那里接受了小亚细亚理性主义的世界观,共同创立了“原子论”学派。

德谟克利特最为着名的观点是“原子论”。美国数学史家克兰(Kline)说:“德谟克利特的哲学观点是:世界万物都是由无限多个简单的、永恒的原子组成的。“这些原子的形状、大小、次序和位置各有差异,但每个物体都是由这些原子以某种方式组合而成的。虽然他认为几何上的量是无限可分的,而原子则是终极的、不可分的质点(“原子”这个词的希腊文atom就是不可分割)。硬度、形状和大小是原子的现实物理性质,其他性质如味、色、热则来自观察者而非原子本身所固有。原子论者认为自然界不断变化的现象可用数学真实地表示出来,而且认为世界上所发生的一切都是由数学规律严格确定了的。

德谟克利特也用原子论的观点解释数学。他认为,线段、面积、立体是由有限个不可再分的原子构成的,计算体积不过是将这些原子集合起来。这种想法好像很不严格且不太合理,但它却促使古代数学家作出许多新的发现。德谟克利特是第一个得出圆锥或棱锥体积为等底等高的圆柱或棱柱体积的1/3的人。但他是如何得出这些结果的,我们已无从考证。正四棱锥的体积公式,也许最先是埃及人得到的,德谟克利特周游各地时学到了这个公式,从而把结果推广到所有棱锥体的情形。圆锥的体积则可能是以边数无限增加的正多边形为锥底所得到的结果的一个推广。

微积分先驱|德谟克利特与他的原子论

德谟克利特似乎将物理上的原子和数学上的原子明显地加以区分,因为他认为凡线段总能无限分割。他对与无限分割有关的其他数学问题也感兴趣,其中就有一个是关于弯角(即由在一点具有共同切线的两条曲线所组成的角)的问题,还有一个是关于无理(不可公度)的线段和立体的问题。由此可以想到,毕达哥拉斯学派遇到的不可公度的困感,德谟克利特对此也许是很清楚的,而且还可能试图用某种数学原子论的理论去解释它。

德谟克利特的原子论对后来的数学家有着深刻的影响。阿基米德就用过这种方法寻找些问题的答案,然后再用严密的理论使其精确化。直到16世纪的开普勒(Kepler),将圆看作无数顶点在圆心上的三角形的和,便带有“原子法”的遗风。

微积分先驱|德谟克利特与他的原子论

后世的学者对数学原子论持有不同的见解,有的认为体积是由同维数的原子构成,有的则认为是由低一维的面所构成。

德谟克利特不仅对数学、哲学,而且对物理学、天文学、动物学、美学都有研究,并且他的一些看法与现代的观点极为相似。例如,他认为,银河是小星球凝聚成的巨大团块。他的着作有73种之多,几乎包罗了人类知识的各个方面,可惜其原着作都已失传,我们只能从他人的着作中间接地了解他的研究成果。

德谟克利特长寿百岁,并以“令人发笑的哲学家”着称。因为,他的哲学能让人愉快,并对愚蠢给予了嘲弄。

德谟克利特强调道德教育的重要性,主张道德可教,认为道德教育可以改变一个人的性格,造成人的第二本性,而教育方法应以鼓励和说服为主。

德谟克利特认为:“不应该追求一切种类的快乐,应该只追求高尚的快乐。”“追求美而不亵渎美,这种爱是正当的。”他一生追求科学,并曾说:“宁肯找到一个因果的解释,不愿获得一个波斯王位。”他还说:“身体美若不与聪明才智相结合,仅是某种动物性的东西。”


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[责编:雨滴]

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