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    幾何學

    學過數學的人,都知道它有一門分科叫作“幾何學”,然而卻不一定知道“幾何”這個名稱是怎麼來的。在中國古代,這門數學分科並不叫“幾何”,而是叫作“形學”。“幾何”二字,在中文裡原先也不是一個數學專有名詞,而是個虛詞,意思是“多少”。比如三國時曹操那首著名的《龜雖壽》詩,有這麼兩句:“對酒當歌,人生幾何?”這裡的“幾何”就是多少的意思。那麼,是誰首先把“幾何”一詞作為數學的專業名詞來使用的,用它來稱呼這門數學分科的呢?這是明末傑出的科學家徐光啟。 ==簡史==

    幾何學有悠久的歷史。最古老的[[歐氏幾何]]基於一組公設和定義,人們在公設的基礎上運用基本的邏輯推理構做出一系列的命題。可以說,《[[幾何原本]]》是公理化系統的第一個範例,對西方數學思想的發展影響深遠。

    一千年後,[[笛卡兒]]在《[[方法論]]》的附錄《幾何》中,將[[座標]]引入幾何,帶來革命性進步。從此幾何問題能以[[代數]]的形式來表達。實際上,幾何問題的代數化在[[中國數學史]]上是顯著的方法。笛卡兒的創造,是否有東方數學的影響在裡面,由於東西方數學交流史研究的欠缺,尚不得而知。

    歐幾里得幾何學的第五公設,由於並不自明,引起了歷代數學家的關注。最終,由羅巴切夫斯基和黎曼建立起兩種非歐幾何。

    幾何學的現代化則歸功於[[克萊因]]、[[希爾伯特]]等人。克萊因在普呂克的影響下,應用群論的觀點將幾何變換視為特定不變數約束下的變換群。而希爾位元為幾何奠定了真正的科學的公理化基礎。應該指出幾何學的公理化,影響是極其深遠的,它對整個數學的嚴密化具有極其重要的先導作用。它對數理邏輯學家的啟發也是相當深刻的。

    ==古代幾何學==

    幾何最早的有記錄的開端可以追溯到古埃及(參看古埃及數學),古印度(參看古印度數學),和古巴比倫(參看古巴比倫數學),其年代大約始於公元前3000年。早期的幾何學是關於長度,角度,面積和體積的經驗原理,被用於滿足在測繪,建築,天文,和各種工藝製作中的實際需要。在它們中間,有令人驚訝的複雜的原理,以至於現代的數學家很難不用微積分來推導它們。例如,埃及和巴比倫人都在畢達哥拉斯之前1500年就知道了畢達哥拉斯定理(勾股定理);埃及人有方形稜錐的錐臺(截頭金字塔形)的體積的正確公式;而巴比倫有一個三角函式表。

    中國文明和其對應時期的文明發達程度相當,因此它可能也有同樣發達的數學,但是沒有那個時代的遺蹟可以使我們確認這一點。也許這是部分由於中國早期對於原始的紙的使用,而不是用陶土或者石刻來記錄他們的成就。

    ==名稱的來歷==

    幾何這個詞最早來自於希臘語“γεωμετρία”,由“γέα”(土地)和“μετρε ĭν”(測量)兩個詞合成而來,指土地的測量,即測地術。後來拉丁語化為“geometria”。中文中的“幾何”一詞,最早是在明代利瑪竇、徐光啟合譯《幾何原本》時,由徐光啟所創。當時並未給出所依根據,後世多認為一方面幾何可能是拉丁化的希臘語GEO的音譯,另一方面由於《幾何原本》中也有利用幾何方式來闡述數論的內容,也可能是magnitude(多少)的意譯,所以一般認為幾何是geometria的音、意並譯。

    1607年出版的《幾何原本》中關於幾何的譯法在當時並未通行,同時代也存在著另一種譯名——形學,如狄考文、鄒立文、劉永錫編譯的《形學備旨》,在當時也有一定的影響。在1857年李善蘭、偉烈亞力續譯的《幾何原本》後9卷出版後,幾何之名雖然得到了一定的重視,但是直到20世紀初的時候才有了較明顯的取代形學一詞的趨勢,如1910年《形學備旨》第11次印刷成都翻刊本徐樹勳就將其改名為《續幾何》。直至20世紀中期,已鮮有“形學”一次的使用出現。

    ==分支學科==

    平面幾何

    立體幾何

    非歐幾何

    羅氏幾何

    黎曼幾何

    解析幾何

    射影幾何

    仿射幾何

    代數幾何

    微分幾何

    計算幾何

    拓撲學

    參考文獻

    《世界數學史簡編》,梁宗巨,1981年,遼寧人民出版社,第90頁~第92頁

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