从哥白尼颠覆性的《天体运行论》,到牛顿革命性的《自然哲学之数学原理》,再到达尔文开创性的《物种起源》……一部部科学经典著作,犹如人类文明史上璀璨的里程碑,承载着科学家的卓越洞察与不懈追求,奠定了现代科学基石,铺就了人类进步的阶梯,引领我们迈向更加广阔的知识天地。
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《几何原本》的作者欧几里得,可以说是历史上最为人知的数学家之一,他的名字早就成为经典几何学的代名词。但是,与之形成巨大反差的是,他的生平却最不为人知。下面,我们以几个“数字”为线索,看看与他有关的史料和有一定可信度的传说。
欧几里得画像
一
“一”指的是,《几何原本》是有史以来最成功、发行量最大、最有影响力的一部教科书。
二
“二”指的是“两段传说”。第一个传说,公元5世纪,有一位希腊数学家,名字叫普罗克洛斯(Proclus),他是新柏拉图学派的代表人物,曾为欧几里得《几何原本》做过注解。据普罗克洛斯记载,当时的埃及托勒密王曾经问欧几里得,除了他的《几何原本》之外,还有没有其他学习几何的捷径。欧几里得回答说:“几何无王者之路。”意思是说,在几何学里,没有专为国王铺设的大道。这句话后来成为传诵千古的箴言。
第二个传说,公元6世纪时的一位叫斯托贝乌斯的数学家,记述了另一则故事。一个学生才开始学第一个命题,就问欧几里得:“老师,我学了几何学之后将得到些什么?”欧几里得想了想,转头对助手说:“给他三个钱币,让他走人,因为他想在学习几何学中获取实利。”的确,当时学习几何学确实不能立竿见影给人带来实际利益。但是,我们现在知道,几何学后来对科学大厦的建立起到了巨大的作用。
三
“三”指的是“三个史实”。学术界一般认为,以下这三个史实是可信的。第一,欧几里得出生在雅典,并曾在柏拉图的“学园”学习。第二,欧几里得于公元前300年左右 活跃于埃及亚历山大城,很可能是在亚历山大图书馆教授数学。第三,欧几里得大约生活于公元前330年至前275年,大约活了55岁。
在庞贝古城发现的马赛克镶嵌画,表现了柏拉图及其弟子在一起研究学问的场景
四
“四”指的是《几何原本》一书实际上有“四位作者”。除了欧几里得之外,其他三位分别是毕达哥拉斯(Pythagoras),欧多克斯(Eudoxus of Cnidus),特埃特图斯(The-aete-tus of Athens)。
《几何原本》一共十三卷。现在学术界普遍认为,这十三卷并不都是欧几里得一个人的成果,书中大部分的内容直接取材于他之前的其他数学家。一般认为,第一卷至第三卷,以及第七卷至第九卷的许多内容,出自毕达哥拉斯学派;这个学派认为,“数”是万物本原,最为人所知的成就是毕达哥拉斯定理,在我国称之为勾股定理,这在《几何原本》第一卷中就有明确表述。
现存最早的《几何原本》纸莎草残页,发现于俄克喜林库斯(古埃及城市,位于开罗西南约160千米)
一千
“一千”指的是《几何原本》的各种版本,总数不下“一千种”。《几何原本》的原稿早已失传,在很长时间里,最流行的是赛翁(Theon)的希腊语修订本,直到1808年,在梵蒂冈发现了更早的手抄本。海贝格(J. L. Heiberg)根据这个手抄本于1883—1888年编译的希腊语版本,这也是当今学界公认的权威版本。
在欧洲的中世纪黑暗年代,希腊文明由阿拉伯人传承。《几何原本》的一个阿拉伯语译本出现于公元9世纪。1120年左右出现转译自阿拉伯语的第一个拉丁语译本,它于1482年在威尼斯首次印刷出版。1505年,译自赛翁希腊语文本的拉丁语译本,也在威尼斯印刷出版。《几何原本》最早的完整英语译本,出现于1570年;而最流行的英语译本,是1908年和1926年出版的希思(T. L. Heath)的注释本。
希思翻译的带有详细评注的三卷本《几何原本》
利玛窦与徐光启
两千三百
“两千三百”指的是《几何原本》成书于大约2300年前,这本书的面世起到了承上启下的作用。所谓“承上”,指的是欧几里得总结了在他以前古希腊几何学中的所有重要成果,如上面提到的毕达哥拉斯、欧多克斯、特埃特图斯,还有希波克拉底(Hip-pocrates of Chios)和泰乌迪乌斯(Theudius)。所谓“启下”是指《几何原本》对世界数学的深远影响。它直接影响了其后阿基米德(Archimedes)和阿波罗尼奥斯(Apollonius of Perga)分别开创的计算几何学和形式与状态几何学,古典几何学在那时已经成熟。
《几何原本》中公理、公设、定义与命题之间的逻辑关系示意图
几何原本
[古希腊] 欧几里得 著
凌复华 译
《几何原本》红皮版
《几何原本》学生版
一部数学史上的旷世经典,一部公认的“骨灰级”教科书,被翻译成全世界数十种文字,影响力长达两千余年。它更是影响了众多伟人。
爱因斯坦曾说:“一个人当他最初接触欧几里得几何学时,如果不曾为它的明晰性和可靠性所感动,那么他是不会成为一个科学家的。”
徐光启曾说:“能精此书者,无一事不可精;好学此书者,无一事不可学。”
牛顿曾说:“几何学的伟大之处就在于,它能用如此少的原理推导出那么多的内容。”
本书选自“科学元典丛书”。“科学元典丛书”由北京大学出版社出版,收录了自古希腊以来,特别是近代科学诞生以来的100部科学经典,是中国历史上规模最大的科学名著汉译丛书。