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【不懂逻辑和公理化思想,你的几何白学了?】----------(刘 钝 汪晓勤 王哲然)) @ x, T+ H9 E6 b
) f& V; D' ?) H: p【让几何学精神在中国大地生根|返朴】(2023年07月27日 20:02 新浪网 作者 中科大胡不归)) {$ f1 ?4 B+ [ v: C0 G; q
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( 一个成功的公理系统应当满足三个基本条件:一是独立性(不能多),二是完备性(不能少),三是自洽性(同一系统不能存在互相矛盾的命题)。)7 W" a! P D, E/ i2 e1 J
( 本书译者张卜天学养深厚、著译等身。他翻译的书多可归入科学与西方现代性的起源这一范畴,这一次他的致力算是最接近西方科学的源头了)% [9 u( w7 c' ]5 V% Q* R
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**************** 本文原为张卜天译《几何原本》(商务印书馆,2020年7月)“刘钝”所写序文。****************- J( C! T- r0 ^& J6 t
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(为什么会出现讨论“三等分角”的情况? 1:很多老师会告诉中学生们,数学中存在“不可能”的内容。 2:“三等分角”的“不可能”是用与数域扩张有关的数学理论“解决”的,提前告诉学生有“数域扩张”这个数学内容。)2 G8 \4 `) x+ \7 W
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8 s# f- f' H" t n/ r2 E(数学基础如果是“完美无缺”的,这种数学基础也恐怕等同于“死亡”。如果没有在数学基础内给出新的东西,中国就不可能获得数学强国之称,中国只能是别人所给出的数学基础框架指导下的“技术员”和“打工仔”。所以,在数学基础领域内“找漏洞”这是一项必须做的工作。)
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2 i! o% s# g% L( X6 O; u# V9 _2 d(需要认真观察“解决”“三等分角”是“不可能”的历史和证明内容,找出当代所需要的数学基础内容。)
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【数学诗的欣赏与创作 大罕】 ! n, m$ C: V; d8 I- b; l+ O/ _1 ^
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【李尚志教授在《湖南省普通高中课程标准实验教科书选修3-6》的章头写了一首七律诗《三等分角与数域扩张》(p75):* W& l" ]( N! f) o ^* c- P3 c
- C, i2 U6 {2 _! d; X一角三分本等闲,尺规限制设难关。
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/ z1 I1 b/ s7 a, `- z) h几何顽石横千载,代数神威越九天。步步登攀皆是二,层层寻觅杳无三。, b8 S, r W M
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黄泉碧落求真谛,加减乘除谈笑间。
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5 b4 Z% Y, n" e; _/ }: _随后有三个注解加以说明。
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2011年左右,有一个网名叫bua1s2d3的网友(他是上海某大学的一位老先生),揪住李教授的这首诗不放,写了题为“李尚志对中学生们不负责地写下了的一首数学诗”的文章,散发到许许多多论坛里,以及寄到一些数学家本人,说“李尚志通过这首诗以及通过他所编写的教材,每年向成千上万名中学生们讲述了一个有数学内容的“皇帝的新衣”的故事”,来误导学生。所谓误导,是指李教授在数学诗里把三等分角讲错了!3 J: k9 M7 R }4 R1 y5 P5 [
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风波在后面。很不幸的是,2015年,刘培杰主编的《数学奥林匹克与数学文化》第五辑中,“读者反馈”一栏收入了buals2d3的这篇文章。激起了李尚志极大的反弹,认为刘培杰是站在反科学的立场上,才支持这一类似于“鼓吹永动机”的文章,并且认为发表这篇文章是“为百家争鸣提供一个平台”。而且,凡刘培杰参加了的微信群李教授都要退出。. U! s8 {# x! O( a
- H: ` ?) i K+ @2 s: ]2018年元月出版的《大罕数学诗文》一书的“编辑手记”里,刘培杰写道:“由于考虑不慎,把一篇不应录入的文章录入进来”(p329) 这事才终于翻篇。】
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只要中国还想成为数学强国,李尚志永远翻不了篇 。因为只有给出数学基础领域内的东西才能成为数学强国。“三等分任意角”恰恰与数学基础有关。
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8 Z& U& U7 v/ A 三等分任意角% E) a' \! O5 R
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* ?( x9 F z8 T4 H4 n% V: [3 W5 I; e2020年9月16日。李尚志在石家庄二中西校区说:“数学的最高境界是简洁的逻辑美。”。/ o4 G( A7 N6 q% L) C
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' h/ f( c+ n. _' L, |9 E“三等分角”是一个古老的数学难题。
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4 |& Y% ~/ G7 w* F, \4 d 华罗庚对“三等分角”的讨论作过一个“说明”,华罗庚通过“说明”告诉人们:“用圆规直尺三等分任意角是不可能的。”。华罗庚用--------“用圆规直尺三等分任意角就如步行上月球一样不可能”--------来强化华罗庚他的这个“说明”。
; o0 V O/ @9 u7 X! |) a/ E" \. N 也因为华罗庚作下了这样的结论,被人们误以为:“即使华罗庚给出的与‘三等分角’相关的讨论仅仅是一个‘说明’,可以说,这个‘说明’还是强有力的,不可辩驳的。”。所以,对关于“三等分角”相关内容的辩难在中国数学界内是不被允许的。# e3 C3 m6 ^; B4 k! j$ f
- O ~! v# F: b. t. U( ?+ R 在“说明”中,华罗庚告诉人们:“两根线段相乘的结果是可以用圆规直尺作出来的。”。
; r" r: F8 V' J 怎么样能够作出图来?华罗庚先随意给出一根线段,并且设定这根线段为单位1。然后将两根已经给出的线段与作为设定是单位1的线段组合成相应的比例关系。通过这种比例关系作出新的线段。这根新作出的线段就可以是两根线段相乘的结果。( 1:a=b:ab 其中1就是随意给出用作单位的线段,a和b就是已经给定的两根线段,ab线段就是给出的结果。这里,要作出一根作为结果的线段需要多个作图步骤,几何作图的作图步骤越多,误差就会越大。)1 [+ }% o, @* u6 z- i2 }3 b
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其实不用作图就可以给出两根线段相乘的结果:“令两根线段其中的一根线段是单位1,则另一根线段就是两根线段相乘的结果。(任何数乘上单位1的结果可以是这个数)。”。精准零误差和简单。
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?8 w# x/ `3 [6 k 人们追求数学运算的结果精准和推导过程简洁。所以,华罗庚所给出的作图办法不怎么样。" W1 Z! _; Z8 v- c' U; _
- b+ |7 m \7 C5 m 华罗庚在“说明”中是这样说:“如果某一线段的长(某一点的坐标)是由已知的线段的长(或已知点的坐标)经有限次的加减乘除及开平方(指开正数的平方)后得出来的,则此线段(或此点)一定可以用圆规及直尺作出来。”华罗庚的这段话也就是通常所理解的尺规作图可能判别准则。华罗庚的这段话没有出现突出强调“设定一根线段为单位1”是必不可少内容。但是,在实际操作作图时,基本会出现“设定一根线段为单位1”这个内容,否则很难作图。" W4 c8 t: ?6 }
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华罗庚一方面设定一根线段为单位1,另一方面又作出任意长度的线段。华罗庚试图用线段长度之比来确定“数”,以此作为“说明”的材料。 f! m& [# W) E3 o$ c1 i
+ M$ ?( v3 {2 G* |0 @. e s 华罗庚他是在实施混淆不同概念的操作。因为任意长度的线段它不表示是什么数。华罗庚需要解释的是他所理解的一定长度的线段就是单位1这样的数的设定的合理性。
8 E; J8 d% `8 i2 s# y1 N4 \# p0 _
3 ?2 }; q% C/ J" P5 N1 W 可以看到,在“说明”中,华罗庚所给出的作图办法中有一个情况:【如果给出了不一样长度的线段作为单位1,华罗庚“说明”中所给出的线段ab的长度也会相应地起变化,这里看不到数学的确定性在“说明”中的体现。(已经给出的两根线段的长度在欧几里德几何内是唯一确定的,那么如果有两根线段需要相乘,它们相乘的结果理应是唯一确定的。)】。$ T+ n, F$ p% y: P- N/ @, H$ M
1 [- \ Z6 R; d/ D 可以观察到:1 l5 M2 b) W2 W3 H0 a& d" q
华罗庚在处理二等分任意角时理应施用以任意长度的线段为出发点。9 Q4 b" h; }# M J; _
华罗庚在处理三等分任意角时不得不施用以设定为单位1的线段为出发点。
: s$ Y o5 }$ V- @" x$ c 在处理所有“等分任意角”问题中,华罗庚必定会施用两个不同的出发点来作图和论证。这是华罗庚回避不了的。
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0 g- l' ^1 E9 Z5 y3 Z) w/ k 混淆不同的概念和对数学确定性的认识不足是华罗庚讨论“三等分角”的硬伤。
! u( E/ U% ~1 u; ]" z$ Z* K( Z9 z {也许有人对此言论表示不屑一顾。华罗庚只是接受了别人(甚至是许多世界著名的数学家)的东西,以此用作“说明”。华罗庚举出这个例子说明用代数的方法解决几何问题是很好的办法。}% h0 ]8 N0 k; |4 v2 Z
这也是在学术讨论中,需要不需要和会不会主动去独立地思考已经成为定论的学术内容。8 b' @9 D% Y( ]- W7 M. M$ q) ~
只是华罗庚已经去世,没有办法与华罗庚对等讨论了。' I* X5 [/ j! G* K" g
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在今天,也曾经与活着的人讨论过。4 |3 U' C; O0 _3 {( q
例程代展。5 H: l( T* k4 [) K, T3 v
程代展就在科学网中提到过五次方程根式解和三等分角。
D" e8 a& w2 J. J 程代展称继续研究五次方程根式解和三等分角的人是民科。民科冲击正确科学知识传播,(民科是)赘瘤。1 |: M. _+ G4 P: J
程代展豁命放胆“愿为真理轻荣辱”。很多年过去了,程代展的命还在,东西却没有豁出来。- { l X* I% O# `
程代展-----中科院数学研究员,关肇直的研究生。: V- n4 \$ @; `
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还有李尚志。) B- i: U7 S; x- Y% ~9 p! T# b
李尚志曾经写了一本书-----“三等分角与数域扩充”,也因此写了一首诗。
" ?$ Q) I; ~( w! E( Q( a: Z 哈尔滨工业大学出版社刘培杰总编辑出书收录过“李尚志对中学生们不负责地写下了的一首数学诗”一文。引起了李尚志的“反弹”。
+ q$ ]& o) q# U3 b6 ?) s5 f 李尚志通过彭翕成在网上发表文章:
, ]5 y2 l% c0 U. {$ B* t2 E- q6 I2 Z (别把我吹捧成伽罗瓦 李尚志 彭翕成讲数学 2017-05-07)" J8 Q, ~: y) V# D) I1 t
(李尚志:关于百家争鸣的对话 彭翕成讲数学 2017-05-23)
' ~ s4 z6 T( k/ o- D 李尚志在文中称别人是“民科”“草寇”。
& |' ^. W+ `7 B: |6 b: l+ D 李尚志一会儿说:“三等分角不是李尚志解决的,而是伽罗瓦解决的”,一会儿又说:“而是伽罗瓦的理论彻底解决的”。6 N* e: j H; X0 A9 b
比较李尚志的“伽罗瓦”和“伽罗瓦的理论”两个用词。李尚志在混淆使用不同的概念和缺乏相关的数学史知识。# Z* U2 |* t: l! K& p& d
, M2 |# J8 n+ {& l 李尚志还说:“杨修猜破谜底……被曹操杀了。杨修不明白……自己找死”。) U! M2 o! o; |, r% r7 y Y
批评李尚志一诗的作者与彭翕成在华东师范大学内作了简短的交谈。
* C# o0 F# R1 l* | O: k" c 彭翕成发表了-----【彭翕成的公开道歉 2017-07-31 09:44】一文。) {# W. n' m+ S/ Z9 U
李尚志说过:“假如在学习奥数的同时也学到了对伽罗瓦的质疑,甚至变成民科去搞三等分角,虽然还不是黄赌,但也是中了毒了。”。* O6 c1 p4 K. S/ J4 O# {
在三等分角问题的讨论中,彭翕成的公开道歉说明了李尚志对身边的人(彭翕成)都说服不了。* Z+ J, Z! ?, A
: f& n- m; |, U8 V/ X 李尚志是华罗庚学生曾肯成的学生。也担任过中科大数学系系主任。7 v* x* Z: q% x
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李尚志和华罗庚在处理三等分角的问题中混淆了不同的概念。李尚志更是缺乏相关的数学史知识。 I4 I( x3 ~- c
华罗庚、程代展和李尚志缺乏相应的文化素养,对伽罗瓦或者伽罗瓦的理论(包括他人;甚至是前人)所涉及的内容作不出独立的分析和判断。三等分角还是需要继续独立地作分析和判断的学术内容。" h: z% x+ H$ b
0 i% {$ q& F5 o J: L/ F) s 中科院最近成立了中科院哲学研究所,这是一个可喜的消息。
' y7 p$ m0 }( b+ D1 J 希望有更多的人继续关心尺规作图(包括三等分任意角等)的讨论。# F% @$ @' i' l- y8 A! W0 x! }
也希望在进一步认识以往三等分角的问题的讨论的过程中,提升我国数学界的数学素养,为我国提供有用的数学内容。. R- |' i; ~4 H
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/ C. D& F- `6 r- w. A; O7 E附:
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: {! S$ |- o, @ \/ J(《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的一部数学著作,成书于公元前300年左右。)
- R; u8 T2 o; `* [ d$ j& L5 u+ a张卜天:《几何原本》译后记:
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【《几何原本》在思想史上有双重意义。首先,它把新的严格性标准引入了数学推理,这种逻辑严格性直到19世纪才被超越;】# ]) V) t. ?/ H3 G8 \
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0 s9 f+ E- ^+ f3 f张卜天译《几何原本》卷一定义:1 E' p( R) X3 {% L7 O! r: ^
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【1 点是没有部分的东西】2 H# G f j, e+ O% x6 u& R5 ?# h: p# Q
, c" P$ y6 ~+ z6 f【3 线之端是点】
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【4 直线是其上均匀放置着点的线】
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问题:仅有的两个“其上均匀放置着”点的结果是线段、曲线、直线还是什么?6 Q0 a: M" s. P
8 T: B) P2 w* C5 Y线是由点组成的,但是点从来没有明确过作为线的单位(单元?)。一根线段的单位(单元?)是合理给出的,或者是随意指定和特别指定的?) W% W9 f* y. N# q
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7 r4 @5 F- j2 y张卜天译《几何原本》卷七定义:9 `- H: W3 I) g+ M
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【1每一个存在的事物凭借单元而称之为一。】 [, L* s9 M8 I. Q9 U: z' a- y
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【2一个数是由若干单元组成的“多少”。】
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9 T: [1 |$ R0 t% E. h7 @! M: G( S' T* P, _7 f4 ?
张卜天译《几何原本》卷7第16命题中讨论了两个数相互相乘的内容。$ W' E" }* m4 N% {$ @7 ?# V) x4 J
* V8 O$ ^9 Q4 S; x; n x$ s3 p7 V! k, H" _2 P4 M: q" d
# T6 l2 j d% ]( e7 }
问题是:
2 q. c o. Y+ o% J6 H; R1 G6 u8 R/ R. v+ h
在讨论中出现了A、B、C、D、E 五根线段。作为单位(单元?)的E线段是怎么来的?/ v2 J2 o, ~5 N5 W" H
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$ o: l% c* x) T" C在平面几何中,什么样的几何图形能够作为“线段”这个几何图形的单位(单元?)?; ?0 K U+ Y- `9 L. R
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