连数学家欧拉都害怕的负数,竟然是中国人发明的,老祖宗真伟大

B站影视 2024-12-04 11:53 2

摘要:数学研究优秀的中国人总会被世界认同,但同时也会有异样的眼光,其中一些人对负数就很不能接受,不明白其中的一些原理和情况,这甚至让他们自己也很困惑。

中国人用自己智慧的结晶给人类文明的进步贡献了很大的力气,在历史上留下了数不清的瑰宝。

就像数学一样,中国人不仅在古代就开始研究,到了如今社会更是轻松掌握数学体系,并在这方面上有着一个很大的成绩。

数学研究优秀的中国人总会被世界认同,但同时也会有异样的眼光,其中一些人对负数就很不能接受,不明白其中的一些原理和情况,这甚至让他们自己也很困惑。

连数学界的巨人之一欧拉都曾在负数上出现过错误,足见那个时候他们对负数的理解是多么的肤浅。

然而负数是中国人发明的,在此就可以嬉笑一声:“哎呀,我们的老祖宗好伟大,这个负数还有欧洲数学家害怕误解,可见上面没有硝烟的科学之争更激烈!”

那么为何负数在被引入欧洲的时候会受到抵制呢?

时间要回到公元前4世纪,这个时候中国人早已发明了一个神奇的东西来帮助对数字做出更好的划分,那就是算筹。

算筹可以帮助人们更好的分辨数字和他们之间的关系,帮助计算。

这一发明让古人的生活变得更加便利,更加简单直观。

同时那张在这个时期内无比重要的算术宝典《九章算术》中对数字的分类中就已经记载了负数的存在。

《九章算术》是中国古代杰出的数学著作,也是世界上最早的算术著作之一,它坚持实用、具体原则,给出了大量实用性强、简单易懂的方法,可以算作是中国古代数学的代表作。

在书中的“商功”第二章中就详细地指出了正、负这两种数的概念,并把它们分开了,简直先进极了!

到了1700多年后,作为古代伟大数学家之一的三国时期刘徽继承和发展了这份巨著,并且对其中的正数、负数做出了进一步详细的定义,同时他还把负数称为“亏数”,这下二者之间就有更明显的差别了。

无论是古代的时候还是现在,那些数字顺序和大小等情况下产生的区别都只会代表它们自身,并没有特别之处。

然而休眠于这一奇妙数字之下的故事,却像石落水面那般引起了千层浪。

因为作为负数正好同正数相反,它代表着比零还要小的数字。

而正因为这一点,负数才具有一个尤为神秘的特点,那就是它既可以成为比零还要小的数字,或者说是零之后应该存在什么数字,也可以成为一种运算结果,比如说用减法得到的结果就是负数。

这种多重含义使得负数本身就是一个神奇又复杂的存在,因为它不仅代表着抽象的数字,还能影响其他数字之间运算所产生结果,可以让本身正确的题目变得错误,也可以将错误的结果变成正确。

因此它虽然没有实际意义,但却打破了人类对数字和世界所事物产生规律性的认知,让大家都感受到了心里不太舒服。

这会引发许多疑问,比如说负三到底是什么?

它怎么可能是一个比零更小的数字?

因为在大家看来自然数就是自然数,不可能有比零还要小的自然数。

因此算筹诞生出来后,人们也没办法用它来表示比零还要小的东西,他们最终只是把比零还小这件事归入原本代表着各种各样事物数量和顺序的自然数序列中去,这就导致了比零还小的人为概念和不自然体验。

所以有人就觉得自然数就已经很完美了,没有必要再有更完美,不完美自然带来不适,人们自然不会轻易接受。

因此当古代巴比伦人对这个神奇的新事物传播到印度,再也不用算筹这种类似符号性东西来表示正、负,反而用红色和绿色来区分自然数,自然还有一些人觉得这个太复杂,更不愿轻易接受了。

另外还有一些其他地区的人也认为,这对于他们来说太过抽象,他们更加喜欢简单直接,非常直观易理解的数字形式,自然也就不愿意接受负数了。

这样的情况不仅仅是在古代,如今一些缺乏数学教育和学习训练的人以及一些对于科学不太感兴趣只想待在自己小圈圈里的人来说,他们觉得负数完全没必要。

他们认为人工造纸时代已经对生活起到很大帮助,只需要简单地做加减法,根本不用像现在这样复杂。

并且为此主动去学习这些变化,不如安于现状,这样既不用去深刻挖掘每一个概念背后的意思又不用面对各种抽象为他们所不熟悉理解困难的事物,总体来说他们认为是这样的状态活得最轻松最好的。

于是反对者拒绝接受负数的问题也早早出现在古代,只是这个问题随着科技发展并没有逐渐消失,而是一直跟随着。

最开始在印度和中国两个地区间传播的时候,对这两个地方重视程度最高,因此当他们普及得差不多后,才开始在欧洲推广。

但是当时欧洲由于刚经历一场黑暗时期,科技被极严重抑制住,甚至连最基础知识都没有掌握,更不要提那些新事物了,因此社会进步一起被抑制住。

那些重视科学思想发展的地区对科学结果所抱有疑问和反对意见意见会更多,更何况这还引起了不同地区间科学思想碰撞火花似得交流和贸易,所以反对负数也是激烈又频繁。

从1545年开始引导人类认识这件事的人改进前面将正数与引入欧洲时负数进行比较认为自然一定是这样,不可能有比零更小,这种认识直接造成了负一后面加上的二这个结果变为正一。

在他的带动下,又来了1637年几乎所有数学家都认为这张图中表明了一些问题,但意见却非常非常大,几乎所有研究者都对此存在疑问并提出反对意见,经受住来自全国甚至附近地区各个研究圈人群提出更加高深严谨的质疑之后,终于似乎部分数学家慢慢接受这个事实,仅凭这个图中可能反映的信息,他们保留意见不久就慢慢转变为积极推广态度。

但是即使到了1760年,大部分数学家已经意识到这个事实并齐心协力向其他地区传播,依然还有一部分人拒绝相信,在他们看来电学本身都没有必要,那么其中通过数学得到的东西更没有必要,这是因为电学所代表的问题也是他们完全无法理解和适应,为此不止是拒绝主动学习了解,他们还有极大的排斥心理。

其中有一个非常著名且富有才华的人,就是欧拉,他自幼学习天文、物理、微积分等很多领域,其中尤其精于光学在全欧洲都数一数二,但除了他作为著名数学家和物理学家成就外,还因为他的著作进入全世界读者手中而成为影响大洋彼岸许多人前进道路的重要指南,其中还包括英国高能理论物理学家斯金诺,他同样精于光学,但同时也非常接受新鲜事物。

斯金诺看欧拉这么聪明又反对负数,就觉得特别奇怪,于是问出了这个问题。

可是欧拉回答他的方式非常模糊,他说:“为什么你会这么想呢?

这表明第一个根是正好一,第二个根出现了一次模糊,所以我认为它应该不存在次数!”

由此可见,在他来看,这个根应该多次出现才正确,但是出现一次后,就不知道怎样解释好了。

于是他就一直这么认为着,但探讨数学问题的时候哪有什么正确答案呢?

直到1763年,到达海里亚尔时两个人交流期间,欧拉终于理解过来,他搞错的是第一个根是对应到四分之一圈转动中出现了一次而存在,并不是说第二个根是出现了一次模糊所以不存在,实际上第二个根应该多次出现!

如今作为一种新的东西发生在世界上并得到认可推广是每一项科技发明都会经历过程,并且人们对于这些新事物并不是认识水平不足,反而是吸收能力问题愈发严重,自然接受程度也严重降低。

因此负数本身并不是坏事,只是在当时人们无法适应而已。

尽管如此,随着重要性逐步体会到之后,它越来越成为其他课程重要部分甚至词汇,在我们今天看来更是运算理解不可或缺的一部分,有着极大作用。

首先它为我们想要记住许多内容提供了一种简洁易读又便于记忆的方法,因为我们只需要记住它们之间本身运算关系,而不是那些混乱无章书写形式就完全能够清楚知道这些内容背后意义是什么,由此提高效率降低出错率。

其次,许多问题在一次研究过程中并不能完全解决或者说这是一个大型复杂工程,其中有很多小问题需要分开考虑,这个时候不仅能帮助我们把大型问题分成很多较容易解决的小问题,也能借助不同代入值直观简单易懂认识它们与其他内容关系体验从而达到加深印象效果大大提升记忆力。

最后,科学发展需要抽象思维带来的新角度观察世界,同时运动、有机体等系统根据抽象规则进行观察得到规律性济并总结经验得出结论对科学发展意义重大,因此我们很难想象他们如果没有抽象思维会怎么样,更不能断言科学发展能力与程度不会下降,那样的话对于我们这样的中华大国来说影响可就严重极了!

因此负数自身在科学发展过程中的重要性便显而易见,即使它早已完全和我们的生活融为一体,也无法掩盖它为我们的生活带来的改变与帮助!

负数具有独特的重要意义以及作用,是一项伟大的发明,它既促进了科学领域的发展又对人类思想的提升起到了很大的推动作用,让每一个使用这项重要发明的人都不可避免地感受到它带来的便利、简洁与丰富变化!

对于这样一个既广泛又重要具有普遍性的存在,甚至足以改变全世界面貌,老祖宗怎能不伟大呢?

来源:信息新视野

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