歐幾里得
歐幾里得(希臘語:Ευκλείδης,古希臘語:Εὐκλείδης,意思是「好的名譽」,前325年—前265年),有時被稱為亞歷山卓的歐幾里得,以便區別於墨伽拉的歐幾里得[1]。希臘化時代的數學家,被稱為「幾何學之父」。他活躍於托勒密一世時期[2]的亞歷山卓,也是亞歷山太學派的成員。他在著作《幾何原本》中提出五大公設,成為歐洲數學的基礎。[3][4][5]歐幾里得也寫過一些關於透視、圓錐曲線、球面幾何學及數論的作品。歐幾里得幾何被廣泛的認為是數學領域的經典之作。
歐幾里得 Ευκλείδης | |
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出生 | 公元前325年 |
逝世 | 公元前265年(59-60歲) |
居住地 | 埃及的亞歷山卓 |
民族 | 希臘 |
知名於 | 歐幾里得幾何 幾何原本 |
科學生涯 | |
研究領域 | 數學 |
生平資料
編輯歐幾里得生前活躍於亞歷山大圖書館,而且很有可能曾在柏拉圖學院學習。直到現在都無法得知歐幾里得的生卒日期、地點和細節。直到現在,還沒有找到任何歐幾里得在世時期所畫的畫像,所以現存的歐幾里得畫像都是出於畫家的想像。此外,一些中世紀時期的作家經常把歐幾里得與墨伽拉的歐幾里得(一位受蘇格拉底影響的哲學家)弄混。[6]
歐幾里得的生平資料流傳到現在的很少,而大部份關於歐幾里得的資料都是來自西元450年時普羅克洛的評論,及西元320年帕普斯的評論,距歐幾里得有幾個世紀之久[7]。
普羅克洛在他的《對幾何原本的評論》(Commentary on the Elements)中簡單的介紹了歐幾里得。根據普羅克洛的說法,歐幾里得屬於柏拉圖那一派,將《幾何原本》集合在一起,這些著作原來是由柏拉圖的學生(特別是歐多克索斯、泰阿泰德及歐普斯的腓力等)所寫的,普羅克洛認為歐幾里得沒有比他們年輕多少,不過因為阿基米德(西元前287-212年)有提到歐幾里得,他應該有活到托勒密一世的年代。阿基米德文章中有一些明顯引用歐幾里得著作的段落,雖然後來發現是後人加入的,一般仍認為歐幾里得寫作的年代比阿基米德要早[8][9][10]。
普羅克洛也提到一個和歐幾里得有關的故事:托勒密一世問是否有比看《幾何原本》更簡單可以學習幾何的方法。歐幾里得說:「幾何學無坦途。」[11]。不過有個有關亞歷山大大帝和數學家曼納克姆斯的故事,和這個有點像,因此歐幾里得和托勒密一世的故事有些可疑[12]。
帕普斯在約西元前247–222年,有簡單的提到歐幾里得:「阿波羅尼奧斯花了許多時間和歐幾里得的學生在一起,也在那個時候養成思考的習慣。」[13][14]。
因為在這個時期重要的數學家卻沒有生平資料,是很不尋常的事(歐幾里得前後幾個世紀的重要希臘數學家,都可以找到很多的生平資料),有些研究者認為其實沒有歐幾里得這個人,一般認定是他所寫的作品其實是一群數學家以歐幾里得為名所寫,取名歐幾里得的原因是為了紀念歷史人物墨伽拉的歐幾里得(類似一群法國數學家組成的尼古拉·布爾巴基),不過此論點尚未廣為學者接受,可作為支持的證據也相當的少[9][10][15]。
幾何原本
編輯《幾何原本》共有13卷,雖然其中的許多內容是來自早期的數學家,但歐幾里得的貢獻是將這些資料整理成單一的,有邏輯架構的作品,容易使用也容易參考,其中有嚴謹的數學證明系統,是後來2300年數學的基礎[17]。
《幾何原本》原存最早的一些版本中沒有提到歐幾里得,大部份版本有提到「這些是來自忒翁的教材」[18]。梵蒂岡所有的版本中沒有提到作者。唯一說明歐幾里得寫了《幾何原本》的歷史記錄只有普羅克洛在《對幾何原本的評論》中提到歐幾里得寫了《幾何原本》。
幾何原本對於幾何學、數學和科學的未來發展,對於西方人的整個思維方法都有極大的影響。《幾何原本》的主要對象是幾何學,但它還處理了數論、無理數理論等其他課題,例如著名的歐幾里得引理和求最大公因數的歐幾里得算法。幾何原本也說明完全數和梅森質數的關係(歐幾里得-歐拉定理)、質數有無限多個(歐幾里得定理)、有關因式分解的歐幾里得引理(導出了算術基本定理及整數分解的唯一性)等。
歐幾里得使用了公理化的方法。公理(Axioms)就是確定的、不需證明的基本命題,一切定理都由此演繹而出。在這種演繹推理中,每個證明必須以公理為前提,或者以被證明了的定理為前提。這一方法後來成了建立任何知識體系的典範,在差不多二千年間,被奉為必須遵守的嚴密思維的範例。《幾何原本》是古希臘數學發展的頂峰。歐幾里得將公元前七世紀以來希臘幾何積累起來的豐富成果,整理在嚴密的邏輯系統運算之中,使幾何學成為一門獨立的、演繹的科學。
歐幾里得在《幾何原本》中提到的幾何系統後來簡稱為幾何,長久以來視為唯一一種可能的幾何方式,不過當數學家在19世紀發現非歐幾里得幾何後,上述的幾何就稱為歐幾里得幾何。
著作
編輯除了《幾何原本》之外,歐幾里得至少另外五本著作流傳至今。它們與《幾何原本》一樣,內容都包含定義及證明。
- 《給定量》(Data)研究幾何問題中給定元素的性質和意義,內容與《幾何原本》的前四卷有密切關係。
- 《圖形的分割》(On divisions of figures)現存拉丁文本,論述用直線將已知圖形分為相等的部分或成比例的部分,內容與希羅的作品相似。
- 《反射光學》(Catoptrics)論述反射光在數學上的理論,尤其論述形在平面及凹鏡上的圖像。可是有人質疑這本書是否真正出自歐幾里得之手,它的作者可能是亞歷山卓的忒翁。
- 《現象》(Phenomena)是一本關於球面天文學的論文,現存希臘文本。這本書與奧托里庫斯(Autolycus of Pitane)所寫的On the Moving Sphere相似。
- 《光學》(Optics)早期幾何光學著作之一,現存希臘文本。這本書主要研究視覺問題的幾何方面,敘述視線的入射角等於反射角等。
相關條目
編輯參考
編輯注腳
編輯- ^ Bruno, Leonard C. Math and Mathematicians: The History of Math Discoveries Around the World. Baker, Lawrence W. Detroit, Mich.: U X L. 2003: 125 [1999]. ISBN 978-0-7876-3813-9. OCLC 41497065.
- ^ 公元前323年-公元前283年
- ^ Ball, W.W. Rouse. A Short Account of the History of Mathematics 4th. New York: Dover Publications. 1960年: 第50至62頁. ISBN 0-486-20630-0.
- ^ Boyer, Carl B. A History of Mathematics 2nd. John Wiley & Sons. 1991年: 第100至19頁. ISBN 0471543977.
- ^ Macardle, et al. (2008). Scientists: Extraordinary People Who Altered the Course of History.紐約:Metro Books.第12頁
- ^ Heath (1956年) vol. I,第四頁
- ^ Joyce, David. Euclid. Clark University Department of Mathematics and Computer Science. [1] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Proclus; Glenn Raymond Morrow. A Commentary on the First Book of Euclid's Elements. Princeton University Press. 1992: 88–. ISBN 0-691-02090-6.
- ^ 9.0 9.1 Euclid of Alexandria (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ 10.0 10.1 The MacTutor History of Mathematics archive.
- ^ Proclus, p. 57
- ^ Boyer, p. 96.
- ^ Heath (1956), p. 2.
- ^ Conic Sections in Ancient Greece. [2015-09-22]. (原始內容存檔於2015-05-03).
- ^ Jean Itard. Les livres arithmétiques d'Euclide. 1962.
- ^ Bill Casselman. One of the Oldest Extant Diagrams from Euclid. University of British Columbia. [2008-09-26]. (原始內容存檔於2012-06-04).
- ^ Struik p. 51 ("their logical structure has influenced scientific thinking perhaps more than any other text in the world").
- ^ Heath (1981), p. 360.
書目
編輯- Euclid (Greek mathematician). Encyclopædia Britannica, Inc. 2008年 [2008-04-18]. (原始內容存檔於2008-05-02).
- Artmann, Benno (1999). Euclid: The Creation of Mathematics. New York: Springer. ISBN 978-0-387-98423-0.
- Heath, Thomas. The Thirteen Books of Euclid's Elements vol.1. Dover Publications. 1956年 [1908年]. ISBN 0486600882.
- Heath, Thomas L. (1981年). A History of Greek Mathematics, 2 Vols. New York: Dover Publications. ISBN 978-0-486-24073-2 / ISBN 978-0-486-24074-9.
- Kline, Morris(1980年). Mathematics: The Loss of Certainty. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-502754-9.
- 約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜, Euclid, MacTutor數學史檔案 (英語)
- Struik, Dirk J. A Concise History of Mathematics. Dover Publications. 1967年. ISBN 0486602559.
外部連結
編輯- Euclid的作品 - 古騰堡計劃
- 來自歐幾里得的LibriVox公共領域有聲讀物
- (英文)Euclid's Elements幾何原本 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), All thirteen books, with interactive diagrams using Java. Clark University
- Euclid's Elements, with the original Greek and an English translation on facing pages (includes PDF version for printing). University of Texas.
- Euclid's Elements, books I–VI (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), in English pdf, in a Project Gutenberg Victorian textbook edition with diagrams.
- Euclid's Elements (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), All thirteen books, in several languages as Spanish, Catalan, English, German, Portuguese, Arabic, Italian, Russian and Chinese.
- Elementa Geometriae (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 1482, Venice. From Rare Book Room.
- Elementa (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 888 AD, Byzantine. From Rare Book Room.
- Texts on Ancient Mathematics and Mathematical Astronomy (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) PDF scans (Note: many are very large files). Includes editions and translations of Euclid's Elements, Data, and Optica, Proclus's Commentary on Euclid, and other historical sources.