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數(shù)學心

第六十三章 卡瓦列里的不可分量原理

數(shù)學心 蔡澤禹 597 2020-05-03 17:47:25

  意大利數(shù)學家Cavalieri,F(xiàn)rancesco Bonaventure(1598 ~ 1647)在思考一個東西。

  他在思考不可分量原理。

  在一開始,他是一個虔誠的神學家,1620年到米蘭圣吉羅拉莫修道院講授神學。

  但是自己從來沒有耽誤過關于數(shù)學的學習,他在比薩修道院內潛心學習歐幾里得、阿基米德、帕普斯等人作品,有很高的數(shù)學知識。

  作為對神學與哲學極其感興趣的他,他想弄清上帝是如何創(chuàng)造萬物的,每個物質之間究竟會多小。

  他找到了一個極其有才華的朋友,也就是知識水平比他更高的伽利略。

  卡瓦列里與伽利略聊天,談到了德謨克利特原子論這個學說。

  卡瓦列里說:“我覺得,上帝拿原子創(chuàng)造世界,聽起來有點別扭?!?p>  伽利略笑著說:“當然了,世界本來只有原子,沒有上帝來創(chuàng)造這一說?!?p>  卡瓦列里說:“當然有上帝了,只是上帝很細密。”

  伽利略說:“那你說說看,上帝為什么不用比原子更小的東西來創(chuàng)造世界?恰恰是他德謨克利特是蒙對了?”

  卡瓦列里說:“你說對有理,上帝應該用更小的東西來創(chuàng)造世界,比德謨克利特的原子更小。”

  伽利略說:“確實如此吧。就是原子,也是上帝用更細小的東西來創(chuàng)造的,是吧?”

  伽利略這一句話,讓卡瓦列里陷入沉思,一時間他開始想,什么是更細小的東西。

  卡瓦列里說:“如果想要更加細小,那到底要細到什么程度?”

  伽利略說:“如果告訴你小得很小的一個尺寸的話,你覺得上帝不會用更小的東西來組成你說的那個小的東西嗎?”

  卡瓦列里說:“那上帝是用無限小的物質創(chuàng)造世界的,所以任何東西都無限可以分開的。”

  伽利略說:“那如何去分開呢?”

  卡瓦列里說:“分成一個更小的,那在更小的基礎上,繼續(xù)再分開。”

  伽利略說:“比如一個幾何上的直線,你怎么分?難道是一堆點?”

  卡瓦列里拿紙畫著說:“老師,我覺得線段是無數(shù)個等距點構成。同時面積是無數(shù)個等距平行線段構成,體積是無數(shù)個等距平行平面構成,這些點、線段、平面是長度、面積、體積的‘不可分量’。這是一個數(shù)學基本的邏輯思維?!?p>  伽利略說:“你說等距就等距?憑什么呢?不等距不可以嗎?”

  卡瓦列里笑說:“你如此,就是抬杠之舉了。”

  不可分量這是指長度、面積、體積的計算及其相關的推理,其中,點、線段、平面是長度、面積、體積的“不可分量”。

  在《用新的方法推進連續(xù)體的不可分量的幾何學》(1635)提出“不可分量原理”:, Cavalieri 利用這種“不可分量”,進行長度、面積、體積的計算及其相關的推理,但是,他未能對“不可分量”作出嚴格的論述。數(shù)學家們對此褒貶不一。

  1644年, Cavalieri本人發(fā)現(xiàn)了關于“不可分量”的悖論。

  “不可分量原理”第一次給出了積分的一般方法。

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