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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): u# D% M: E# L z3 w1 S8 k
- Q. m9 u' \/ `* z【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)5 \, e8 J% K0 _% w- P
, g x7 Y7 x; L. g) U$ A( w( 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)。)
3 l+ N8 k6 J6 }( 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)
0 q+ k# @% D- ^3 q- c" z0 ^: y2 k: k. |1 G c6 l- L! L9 C
**************** 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。****************
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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。)
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; D/ B+ y' r7 @! x- p4 F B(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。)- ]1 l) c$ O' z
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/ E. e- x9 X% \6 m4 f1 I/ ^* }(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】
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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):
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一角三分本等闲,尺规限制设难关。
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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。; L8 X; o5 m1 f1 [3 E* \" p3 {
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黄泉碧落求真谛,加减乘除谈笑间。
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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!
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0 E: w, _4 G, i. B g" w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。6 u5 j+ p) Z& i( v& f+ W2 w* n. d! c
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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。】 ! J2 a* K" P1 s+ Q3 v) p G3 ^
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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。0 k' W3 Z4 ^2 B( R# R
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& B' c9 Y( u2 L6 P; r* p) Z 三等分任意角& Z7 x" H, I7 E [! T
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2020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。”。9 H& i# Z; z- I+ ]
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% `, g3 K% U, b+ M& k' m& ]! G* q“三等分角”是一个古老的数学难题。! x- X8 J6 `" v5 b
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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”。9 O" o1 V. N) p* p- Y& Q. t
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。0 a" Q8 \/ ]4 P7 X
2 U5 S1 M6 O6 b/ v% ^; t 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。”。: I- x7 ?/ K3 @/ w8 g% S' F- @2 Q' g
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。)& |: h c- T t* e7 g v/ c9 Z0 `. @
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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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+ G6 P/ R# ~9 Q 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。
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& R b4 F* J( I6 z0 f' K$ ] 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。
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: n: H$ V; i( E9 k+ ? 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。
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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。
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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。)】。
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( T5 s/ a Q4 x 可以观察到:5 J6 I4 c; x7 D, c( O, ~" p) H
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。
0 v" `* X5 M2 m/ `! R8 u 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。
2 K% v+ b) ?1 [ r5 e. I2 Y 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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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。- V& h* i: a0 n9 J$ I
{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。}
X% V) g7 A' k+ ~' \ 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。! z, F& t; _9 r1 O) q- `/ z
只是华罗庚已经去世,没有办法与华罗庚对等讨论了。
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在今天,也曾经与活着的人讨论过。
' t [- v5 B* V) W& p4 |9 D 例程代展。* y; u" x" ~; [
程代展就在科学网中提到过五次方程根式解和三等分角。
# i6 f L6 G3 [. a& R 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。7 c4 D+ v: [ s$ E1 o; {% K; s
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。
& Y# s& d+ ?' g 程代展-----中科院数学研究员,关肇直的研究生。
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还有李尚志。
) Z6 l5 p( v) t1 u/ n6 \ 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。# X' `% H) M5 X7 o! @# b/ P% k% L
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”。
) h9 a0 [* v- W4 n 李尚志通过彭翕成在网上发表文章:! p( ?9 m% N$ |' j) H
(别把我吹捧成伽罗瓦 李尚志 彭翕成讲数学 2017-05-07)
" v4 Y3 i% w4 q4 w' h (李尚志:关于百家争鸣的对话 彭翕成讲数学 2017-05-23)" Y* w2 \0 S5 o# k& z% T4 ~7 L4 {1 I
李尚志在文中称别人是“民科”“草寇”。& O: [6 G& ?! B( ?) V/ [/ A
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”。
# U d4 F" T9 I0 X6 c) I 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。
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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”。
# _: ^! x6 P3 H& T" W- j% b( ^ 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。
0 k2 T* k) R/ u, _. J- [ v* ?5 a 彭翕成发表了-----【彭翕成的公开道歉 2017-07-31 09:44】一文。
$ n. G+ ?% P/ q6 v3 o" h! } 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。”。
* ]$ Z( b% M) w' U 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。
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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。
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( ?/ J! A) ^$ u; D# ?. R1 r 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。8 ^! O% T# e4 o% U4 X1 ^3 F4 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。
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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。
- k( W- T* p5 ]( {# a2 J0 y; M 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。
$ p& P0 m- {' B) U* o 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。
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附:9 I; f2 t% N- b
& G2 I7 a% r; f9 f$ }(《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。)' Z6 |; c ~2 n# N n; V; s
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;】
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( M# b0 b$ S* u" U1 o/ |张卜天译《几何原本》卷一定义:
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【1 点是没有部分的东西】# D) Z, L' @- B4 L6 |
2 X- \0 _) q% e/ O" I: z" B【3 线之端是点】
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. ^+ e" e, v5 G, M【4 直线是其上均匀放置着点的线】
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2 s: a/ G6 r" I3 K! ?' v8 o% T m% N; K+ a0 J; l
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?! {, Q; ^& D. O6 D {% K
6 }+ P7 F* _/ j, c6 S
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?: ], C0 w! Q0 g, w0 S! y, L
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( V# z: i' c- K7 c1 s& s0 f' h* Z张卜天译《几何原本》卷七定义:( Q+ `* `/ I9 P; g: Z% C- Y0 E
7 ` u: ?2 k5 N【1每一个存在的事物凭借单元而称之为一。】
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【2一个数是由若干单元组成的“多少”。】3 H5 O4 A* ~+ l; [$ Y) p+ H
) ^9 A- U: n9 v. ?5 Z) K0 h0 l S: ?3 I% z! ?6 J( G/ g) W$ i
( Q% U/ J( @* \, ~' D' x& X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。
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问题是:
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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?
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( g( B0 f9 G' |/ o- s# P
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?)?
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