近代科學始祖——笛卡爾

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近代科學始祖——笛卡爾

笛卡兒

笛卡兒,法國著名哲學家、數學家、物理學家,他的著名哲學觀點“我思故我在”常被人們稱道。笛卡兒堪稱17世紀的歐洲哲學界和科學界最有影響的巨匠之一,被譽為“近代科學的始祖”。笛卡爾的著作,無論是數學、自然科學,還是哲學,都開創了這些學科的嶄新時代。尤其是對數學的貢獻功不可沒,笛卡爾認為,“科學的本質是數學”.

近代科學始祖——笛卡爾

在笛卡兒之前,幾何與代數是數學中兩個截然不同的研究領域。笛卡兒站在方法論的自然哲學的高度,認為希臘人的幾何學過於依賴於圖形,束縛了人的想象力。笛卡兒的核心思想是:把幾何學的問題歸結成代數形式的問題,用代數學的方法進行計算、證明,從而達到最終解決幾何問題的目的。依照這種思想,他發表了著作《幾何學》,創立了直角座標系,從而打開了近代數學的大門。

近代科學始祖——笛卡爾

該著作雖然只有117頁,但它標誌著代數與幾何的第一次完美結合,它把相互對立的“數”與“形”統一了起來,使形形色色的代數方程表現為不同的幾何圖形,許多相當難解的幾何問題轉化為代數問題後,便能輕而易舉地得到解決.笛卡兒的這一天才創見,在科學史上具有劃時代的意義,它為牛頓和萊布尼茨發現微積分奠定了基礎。

同牛頓、萊布尼茨一樣,笛卡爾終生未婚.他死後,墳墓曾遭到盜墓賊挖掘.1799年法國大革命後,笛卡爾的骨灰和遺物被送進法國曆史博物館。1819年,其骨灰被移入巴黎聖心堂,人們在他的墓碑上刻下了這樣一句話:“笛卡爾,歐洲文藝復興以來,第一個為人類爭取並保證理性權利的人。”他的哲學與數學思想對歷史的影響是很深遠的。

關於直角座標系的由來,傳說有這麼一個故事:

有一天,笛卡爾生病臥床,但他頭腦一直沒有休息,在反覆思考一個問題:幾何圖形是直觀的,而代數方程比較抽象,能不能用幾何圖形來表示代數方程呢?這裡,關鍵是如何把組成幾何圖形的點和滿足方程的每一組“數”掛上鉤.他就拼命琢磨.通過什麼樣的辦法才能把“點”和“數”聯繫起來呢?突然,他看見屋頂角上的一隻蜘蛛,拉著絲垂了下來,一會兒,蜘蛛又順著絲爬上去,在上邊左右拉絲.蜘蛛的“表演”,使笛卡爾思路豁然開朗.他想,可以把蜘蛛看做一個點,它在屋子裡可以上、下、左、右運動,能不能把蜘蛛的每個位置用一組數確定下來呢?他又想,屋子裡相鄰的兩面牆與地面交出了三條線,如果把地面上的牆角作為起點,把交出來的三條線作為三根數軸,那麼空間中任意一點的位置,不是可以用這三根數軸上對應順序的三個數來表示嗎?反過來,任意給出一組三個有順序的數,例如3、2、1,也可以用空間中的一個點P來表示它們(如圖1).同樣,用一組數(a,b)可以表示平面上的一個點,平面上的一個點也可以用一組兩個有順序的數來表示(如圖2).於是在蜘蛛的啟示下,笛卡爾創建了直角座標系.

近代科學始祖——笛卡爾

圖一

近代科學始祖——笛卡爾

圖二

無論這個傳說的可靠性如何,有一點是可以肯定的,就是笛卡爾是個勤于思考的人.他在創建直角座標系的過程中,很可能是受到周圍一些事物的啟發,觸發了靈感.


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