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『簡體書』经典3.0-没有王者之路:几何原本(台湾大学数学系副教授翁秉仁讲述欧几里得传世名著)

書城自編碼: 1922861
分類:簡體書→大陸圖書→自然科學數學
作者: 翁秉仁
國際書號(ISBN): 9787511008701
出版社: 海豚出版社
出版日期: 2012-05-01
版次: 1 印次: 1
頁數/字數: 119/120000
書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:HK$ 67.9

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編輯推薦:
罗素曾经这样形容某本书给他的读后感:“宛如初恋,我从没想到世上有如此甘美的事物。”他说的不是爱情小说,而是由谜一般的欧几里得所写的《原本》。
理解《原本》价值的人,都经历过类似的心路历程:突然意识到自己凭借着思考,就能在变化复杂的现实世界中,推论出确定的知识,中间没有任何迟疑、暧昧、模棱两可的余地。
这就是《原本》的魔力。
內容簡介:
《原本》成书于公元前三百年左右,距离今天两千三百年,《原本》的作者是亚历山德拉的欧基里得(Euclid of
Alexandria),他的生卒年根据推测大概是公元前330~260年,正是马其顿英主亚历山大开始发展势力,开创希腊化文化的初期。《原本》是一本数学著作,章节安排有着严谨的结构,全书由定义、公设、设准、命题(定理)、证明,以及符号和图像所构成,全书共十三卷。
《原本》其实是欧基里得将古希腊数学集大成的著作,包括了希腊科学数学家:泰利斯、毕达哥拉斯、希波克拉提斯等人的成果。导读者翁秉仁教授认为《原本》之所以是经典,是因为欧基里得采用了非常特殊的编纂法,就是推理的方法或逻辑。欧基里得的原创性不是表现四百多个命题的叙述,因为许多命题在当时是已知的知识。欧基里得的天才表现在他有精准深刻的眼光,选择恰当的公设,又有惊人的推理能力,可以一步步将这许多命题整合成一个体系。引用笛卡儿的譬喻,欧基里得不是只找出一条铁链,而是将许多条推理的长练,编织成一张铁链网,将所有的《原本》命题都固定在五个牢靠的首环上──亦即五个公设上,包括著名的“平行公设”。
關於作者:
翁秉仁
1960年生,1991年美国加州大学博士。目前为台湾大学数学系副教授,研究兴趣为拓朴学与几何学。「数学知识网站」的负责人。
[绘者简介]
Akibo
艺术家、设计师。曾任实践大学应用美术系讲师、国立台湾师范大学驻校艺术家,现任台北科技大学互动媒体设计研究所讲师,Akibo
Works
负责人。曾为台湾流行音乐创作许多令人瞩目的经典设计;同时他也创作许多机器人作品,从纯艺术创作扩及到商业品牌、表演艺术、公共艺术到等各个领域。
目錄
没有王者之路 几何原本
他们这么说这本书
与作者相关的一些人
这本书的事情
这位作者的事情
这本书要你去旅行的地方
导读 翁秉仁
隐藏在Akibo机器人几何世界里的公设与命题Akibo
原典选读 欧几里得原著
这本书的谱系
延伸的书、音乐、影像
內容試閱
作为“经典”的有力证明
当读者知道这本经典竟然是一本初高中程度的数学书时,也许觉得很泄气又疑惑,纳闷数学书怎么可以比得上《庄子》、《诗经》或者莎士比亚的大著?在我们的教育里,数学或科学一向被塑造成困难又技术性的无聊学科,对一般人来说,除了考试之外,根本和我们没有什么关系,读者如果这样想其实并不奇怪。但是,《原本》到现在流传一千多种版本,除了《圣经》之外,这本书是现存版本最多的书籍,这表示它有极高的传抄度与传播价值。《圣经》的重要性广为人知,但为什么第二名竟然会是一本数学书呢?《原本》也是年代最久远、最成功、影响最深远的教科书──
一本教科书可以跨越时空、拥有多达一千多种版本,当然有着非常重要的意义在里头。
《原本》是西方到二十世纪之前,知识分子或是精英教育必读的经典,地位就像中国人的《四书》。中世纪时,西方大学有所谓的“四艺”,学生要学算术、几何、音乐跟天文,研读《原本》是当时精英想掌握知识的基本训练。当然这种教育和现代普及教育很不一样,当时的读书人很少。
让我再举一些知名《原本》读者的话来佐证。爱因斯坦无疑是当世最知名的物理学家,是大家谈到“天才”一词时的首选。爱因斯坦这样说过:
十二岁刚开学时,我经历了人生……奇妙的事,一本处理欧氏几何的小书,上头提到三角形的三高交于一点,这件事绝非显然,但是书上却以不容置疑的确定性,证明了这个命题。那种清澈与确定的感觉,让我留下难以形容的印象。
再举个例,我拿到这本神圣几何小书前,舅舅曾经告诉我勾股定理,经过一番奋斗后,我用相似三角形的方法“证明”了这个定理,任何人第一次经历这种事,都会觉得人类竟然能够达到这样的确定性与纯粹思考,实在是不可思议。
这两段话最重要的是后面的结论,理解《原本》价值的人都经历过类似的心路历程,突然意识到自己凭借着思考,就能在变化复杂的现实世界中,推论出确定的知识,中间没有任何迟疑、暧昧、模棱两可的余地。
同样的感受,也见诸英国知名的知识分子罗素。罗素的散文清晰而睿智,是诺贝尔文学奖的得主。他和数学的关系不深,但对数学哲学与分析哲学卓有贡献,他说过:
我十一岁开始跟哥哥读欧几里得,这是我一生中的大事,宛如初恋,我从没想到世上有如此甘美的事物。
由此可知《原本》有一种魔力,让这两位智慧超绝的大师在年少时,就受到莫大的吸引。
接下来看看第十六任美国总统林肯的说法:
最后我对自己说,林肯,如果你始终搞不懂“证明”是什么,就别当律师了。所以我放弃春田市的工作,回到父亲家,直到我能够将身边欧几里得六卷中的命题都做出来,我才继续回去研究法律。
林肯是律师出身,他当时在春田市刚开始当助理见习,受到挫折,因此回家躲起来练功,直到练完《原本》的前六卷,理解了证明的精义,才有信心继续律师的事业。这是因为《原本》的思考方式和律师论证的方式一样,需要严格的推理。
《几何原本》译者徐光启是农家子弟,四十二岁中进士,跟利玛窦学习西法,四十四岁开始跟利玛窦合译《几何原本》,他是西风东渐早期,最能够鉴赏西方思想的华人之一。底下段落节自《几何原本》卷首之《几何原本杂义》:
此书有四不必:不必疑,不必揣,不必试,不必改。有四不可得:欲脱之不可得,欲驳之不可得,欲减之不可得,欲前后更置之不可得。
这是对《原本》很高的推崇,表示《原本》的结构严谨,内容知识确定,没有可以怀疑和更动的空间。接着下面这段话很有意思:
有三至三能:似至晦,实至明,故能以其明明他物之至晦;似至繁,实至简,故能以其简简他物之至繁;似至难,实至易,故能以其易易他物之至难。易生于简,简生于明,综其妙在明而已。
学过初中数学尤其是几何证明的读者,对他这段话必定感到心有戚戚焉。没学懂的,觉得数学真是晦涩、繁杂、困难。但是偏偏那些学懂的,说数学其实很明白、简单、容易,而且他们还不是嘴巴上说说而已,面对一堆数学问题时,好像真的掌握了什么钥匙,一通百通。徐光启显然也经历过这样的震撼,然后他反省出中间的道理:我们之所以觉得容易,是因为其中的道理简单,而之所以简单,则是因为原理很明白,是每个人直觉就知道的事情。
徐光启是进士,对汉学传统中抽象思想的部分有一定的理解,中国思想中儒道释都有玄谈的一面,像这类以至易御至难的文字并不少见,但是汉文化的玄学,通常以比附类推这种“阐释”型、后见之明思想居多。但是《原本》却不是玄学,是真正有用的以简驭繁之学,徐光启写这段话必定心中颇有感触,想必是让他把《原本》这门西学引入中国的原因之一。
往圣先贤的数学知识
《原本》有两个基本要素。首先,它的内容,也就是当时已知的数学知识,部分是两河流域文明、埃及文明已经知道的经验知识;有些是希腊先贤发展的数学知识,大部分都不是欧几里得的个人创见。
经验知识是从操作和观察中所得到的知识,可能正确,也可能错误。例如许多文明都知道圆“周三径一”,也就是圆周长是半径的三倍,这是实用的错误知识。又例如许多文明知道3、4、5构成直角三角形的三边长,这是实用的正确知识。重点是,他们原来并不知道这些知识到底是对还是错。人类的素朴数学知识,很像小学时代学习数学的探索
方式。譬如说我要看三角形内角和是不是180度,可去剪几个三角形量量看,这样的结果当然不可靠,因为光靠测量结果所归纳的知识,可能只是近似的对,通常也只是孤立的知识。他们多半不知道手边的知识,彼此之间是不是有关联。
比如光知道3、4、5构成直角三角形的三边长,和确定知道任意直角三角形,两短边的平方加起来是最长边(斜边)的平方(也就是勾股定理),这两者的知识层级相去甚远。来自早期文明的素朴数学知识通常只是经验有用的法则。
不过《原本》的内容倒不全是素朴知识,其中也有比较成熟的数学知识。欧几里得并不是古希腊的第一个数学家,上文提过在他以前的很多先驱者,均是天文、数学或哲学上的大家。泰利斯经常被称为“西方科学之父”,因为他是第一个用理性方式思考宇宙原理的人;毕达哥拉斯创立了毕氏学派,他有非常完整的数学哲学,认为宇宙万物都是数,因此一定有办法用数的学问来理解这个宇宙。勾股定理一般认为是毕达哥拉斯或毕氏学派的杰作,这表示他们至少能局部上证明数学定理。尤多瑟士的“穷尽法”是极限概念的先声,他和后来的希累提特斯打造了无理数的理论,发展“不可公度量”的概念。这些都收录在《原本》中。
事实上,到了柏拉图时代,希腊文化已经十分尊崇几何学。柏拉图在雅典开创的雅典学院,提供知识分子学术思辨与教育传承的场所,号称史上第一所大学。据说在学院入口的大门上刻着“不识几何学不能入此学院”的教箴。柏拉图甚至还说过“上帝以几何造世”(God
ever
geometrize)的名言。因此,身为雅典学院的传人,欧几里得在撰写《原本》时,面前已经有许多已知的数学知识,因为先驱者已经提炼出许多经过思考、成熟度不一的材料。他所面临的问题,是如何编纂这些数学知识。如果他只是将这些知识罗列起来,按照人名或领域来分门别类或排序的话,那么《原本》就根本称不上伟大。《原本》之所以是经典,就是因为欧几里得采用了非常特殊的编纂法,这就直接牵涉到《原本》背景的第二个基本要素。
掌握逻辑推理的钥匙《原本》的第二个要素,简单地说,就是推理的方法或逻辑。柏拉图时代的雅典社会,是基于奴隶制的民主城邦社会。雅典人喜欢议论或辩论,也让他们从经验里慢慢发展出严格的推理逻辑。希腊哲学家苏格拉底、柏拉图、亚里士多德号称“希腊三哲”,他们的思想是西方思想的源头。我们从柏拉图著作中所记载的苏格拉底言论,还有柏拉图、亚里士多德的著作中,知道希腊人掌握了这样的思考方法。
思考推理的方法脱胎于人类的言语方式。只是希腊哲学家,从里面整理出推理的规则。比如柏拉图非常重视叙述的真假、有效的推理、运用定义的方法,而他的学生亚里士多德,更完成了第一个逻辑推理体系。推理方法是欧几里得编纂《原本》的重要基础。
所谓推理方法,就是思考时,能够从前面的叙述推出后面结论的正确方法。希腊哲学家看出一个关键点:当我们思考时,必须严格遵守推理的形式,不然思考就有陷入错误的危险;至于思考过程的正确与否,并不能依靠结论的真假来判断。举一个简单的例子,假设“所有动物都会死亡”,那么因为“人是动物”,所以你可以推论出“人会死亡”的结果,这是一个正确的推论形式。我们现在套用这个形式,假设“所有动物都是卵生”,都要产卵孵育下一代,那因为“人是动物”,所以“人是卵生”的。请注意,这个推论是正确的,因为它遵守了正确的推理形式。当然,人是卵生动物是荒谬的,但这并不表示推理过程的形式有误,而是一开头的前提“所有动物都是卵生”是错的。
再举一个反面的例子。假设“所有动物都会死亡”,那么因为“人会死亡”,所以“人是动物”。这看起来好像很正确,因为结论是对的,但即使上面三个叙述都是对的,其实这段推理仍然是错谬的。为什么呢?只要举出一个反例就可以证明了。例如“兰花也会死亡”,按照上面的“推理”方式,就应该推论出“兰花是动物”,这当然是荒谬的。我们从正确的前提,却“推论”出错误的结论,这表示这种推理形式是错误的。所以,推论的重点在于形式,并不是其中牵涉到的叙述都对,推论就一定正确。
…… 

 

 

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