数字居然也有像对神一样的崇拜?!
C.O.A. 反 迷 信
还 原 历 史
弘 扬 中 华 文 化
人类的崇拜有自然崇拜、祖先崇拜、图腾崇拜,有对神明的崇拜等,竟也有把数字捧上至高无上的地位的人。毕达哥拉斯学派就是这样的团体。
从宗教角度看,它是教派;从学术角度看,它是学派;从政治角度看,它是党派。
事实证明,宗教和科学曾经很友好地呆在一起。毕达哥拉斯学派传教很神秘,主要思想有两点,“灵魂不灭”和“万物皆数”,这里只讨论万物皆数。
同样材料的铁器、琴弦之所以能够发出不同的声音是因为他们包含的数字不同,那些朴素唯物主义认为的物质元素也是由数字组成的,这就是万物皆数。
这是两种对立统一的力量,可区分和重组这个世界。在几何学上,1是一个无穷小的点。
对于毕达哥拉斯学派来说,1是万物之母,也是智慧。数字2则是有缺陷的,因为它产生了区分的可能性,是对立和否定的原则,代表意见。在几何学上,2是一条线。数字3代表“全部”,因为它是1和2之和,并且它含有开始、中间、结束三个方面。在几何学上,3是第一个产生形状的数字——三角形。
数字4则是2的二次方,代表着正义;随着数字4的出现,在物理理论上,已经达到了组成一个三维图形(金字塔)的条件,因为组成立体图形最少需要四个点。
数字5和6都称为“婚姻”,皆因为它们是由2(代表女性)和3(代表男性)组成的,两者相加组成了5,两者相乘组成了6。
数字7被称为“处女”,是机会,因为它不能由其他数字来产生。数字8是首个“立方”数,即2的立方,是和谐。数字9被称为“地平线”,最好的理由就是它是数字10以前最后的一个数字,代表理性和强大。
10包含了所有其他的数字,因此被称为“宇宙”。数字10可以由不同的素数相加组成(2+3+5或3+7),同时蕴涵着所有音乐与艺术的比例关系,因此它代表了这个世界。
它可以通过很多种有趣的方式得到,比如通过相加,即l+2+3+4,或者是1的平方与3的平方之和。毕达哥拉斯学派认为它是神圣的,并对其宣誓。
毕达哥拉斯学派重视数学,当时的数学包括算术、音乐、几何、天文学等。毕达哥拉斯认为,算术研究绝对的不连续量,音乐研究相对的不连续量,几何研究静止的连续量,天文学研究运动的连续量。
毕达哥拉斯学派发现,数是音乐和谐的基础。当一根琴弦被缩短到原来长度的一半时,拨动琴弦,音调将提高8度;比率为3∶2和4∶3时,相对应的是高5度和高4度的和声。和声就是由这样一些不同的部分组成的整体。
地球的观念很早就有,不要感到吃惊,我国东汉的张衡也认为地像鸡蛋。毕达哥拉斯学派认为数字10是完美的神圣的,所以他们认为天上应该有10个天体。
地球、太阳、月亮、金星、水星、火星、木星、土星和恒星天(满天星星就挂在这里)一共才9个天体,毕达哥拉斯学派认为还有一个“对地”天体,10个天体围绕着宇宙中心的“中心火”旋转。这“中心火”是宇宙祭坛,人们用肉眼是看不到的。
而“对地”总是和地球在“中心火”两侧,所以人们总是看不到“对地”,“对地”也因此得名。从“中心火”依次向外的10个圆形(因为圆形简单,所以轨道式圆的)轨道分别运动的是“对地”、地球、月亮、太阳、金星、水星、火星、木星、土星、恒星天。毕达哥拉斯学派还认为天体轨道之间的距离比也像音乐频率比一样(即整数比)是和谐的。所以天上的规律也是由数维持的。
在图中可以发现
可以找到连续的黄金分割比。难怪我们的五星红旗特别好看!如果将五角星内接在正五边形中,可以找到大大小小20个顶角为36°的等腰三角形,大家不妨找找看。
素数(又叫质数)是只能被1和它本身整除的数;合数是除了1和它本身外,还能被别的数整除的数。到现在最有名的数学问题哥德巴赫猜想和黎曼猜想都是有关素数的!
完全数是指除它本身外的所有约数之和等于它本身的数,如6的约数有1、2、3、6,除自身6以外,其它约数之和为6,所以6是完全数。引申出相关概念:除它本身外的所有约数之和小于它本身的数叫做亏数;除它本身外的所有约数之和大于它本身的数叫做盈数。
完全数有很多有趣的性质,有兴趣的话可以自己去玩玩。亲和数是这样的,如果两个数a和b,a的所有真因数之和等于b,b的所有真因数之和等于a,则称a,b是一对亲和数。如48的真因数是2、3、4、6、8、12、16、24,它们之和为75;而75的真因数是3、5、15、25,它们之和是48。所以48和75是一对亲和数。好玩不?还有各种形数,即三角形数、四角形数、五角形数等等。现举几种形数为例,如图,
三角形数就是1、3、6、10……再如四角形数(又叫平方数)就是1、4、9、16……五角形数是1、5、12、22……
不难发现,这些形数都是数列,对数列的研究来源于此。
不过,中国的勾股定理只给出了少数几组特例(如勾三股四弦五、勾五股十二弦十三等),这些例子都是斜边与一直角边相差为1的特例;且没有给出具体的证明过程。传说毕达哥拉斯学派证明出毕达哥拉斯定理后宰了100头牛祭献给缪斯女神来庆功,不过这不大可信,因为毕达哥拉斯学派主张素食。
毕达哥拉斯定理太有用了,不管是简单的几何问题,还是爱因斯坦推导相对论,都用到了毕达哥拉斯定理。毕达哥拉斯学派怎样证明毕达哥拉斯定理的呢?由于毕达哥拉斯学派组织神秘而没有得到直接材料,不过后来欧几里得在《几何原本》中给出了两种证明。一种是欧几里得自己证明的,如图,
这图很漂亮,有人称其为“修士的头巾”,也有人称其为“新娘的轿椅”。证明过程是:
另一种证明方法利用相似三角形和比例关系
非常简单,简单即是美。毕达哥拉斯定理的证明方法有十几种,现在再举一种巧妙的证法,是印度数学家婆什迦罗的方法,如图
证明过程更简单
然而,毕达哥拉斯学派对人类最大的贡献不是毕达哥拉斯定理,而是√2 的发现,这个发现直接导致数学史上第一次数学危机。这个√2 是毕达哥拉斯的学生希帕索斯发现的,他在温习毕达哥拉斯定理的时候,发现以1为直角边的等腰直角三角形的斜边是√2 ,这个数不能被整数或整数之比(现在叫做有理数)表示。
因为毕达哥拉斯学派认为一切数都可以表示为整数或整数之比,这严重违背了毕达哥拉斯学派的教义,是异端思想。于是毕达哥拉斯将希帕索斯扔进海里。后来,毕达哥拉斯学派承认了√2确实不能被整数或整数之比表示,它是个无理数。
毕达哥拉斯开了个好头,他的事迹证明从事宗教的人士可以研究科学。柏拉图、圣奥古斯丁、托马斯·阿奎那、笛卡尔、斯宾诺莎和康德都受其影响,有着宗教与推理的密切交织,使得宗教(特别是基督教)在科学发展的早期推动科学的成长。
三等分任意角问题。这些问题有个前提要求,必须尺规作图求解。所谓尺规作图,就是只能用一把没有刻度的直尺和一把圆规作图。这三大难题极大地推动了古希腊数学的的发展。到柏拉图学园建成时,门口的告示写着:“不懂几何者不得入内!”可见古希腊人已把几何看作是做学问的基础功。
伏羲从河图得到启示,发明了先天八卦。河图奇数为阳,偶数为阴,每个方位都是一阴一阳。
洛书其实是一组三阶幻方,它每一横行、每一竖行和两条对角线上的数字之和都等于15。它的口诀是戴九履一,左三右七,二四为肩,六八为足,以五居中,五方白圈皆阳数,四隅黑点为阴数。
洛书对后天八卦有影响。由于中国文化来源于八卦图,八卦图又是从河图、洛书而来。由此可见,数字对中国的影响不也是巨大的吗?