《幾何原本》命題4的證明是否存在瑕疵?

時間 2021-05-29 22:41:04

1樓:

關於歐幾里得的定義和公理的批評,最早給《原本》作注的希臘學者普羅克洛斯就提出了,公元400多年。

從十字軍東征開始到文藝復興時期,古希臘許多典籍逐步地從阿拉伯人手中傳回到歐洲。當歐洲人第一次接觸到歐幾里得的《原本》時,他們就注意到了其中的諸多瑕疵. Jacques pelletier(1517-1582)在他的一本書中,批評了歐幾里得使用疊合法去證明全等方面的定理。

《原本》的公理I.4說:彼此能夠重合的物體是全等的。

這條公理本身問題不大,哪怕去掉都無可厚非,畢竟重合的圖形自然是恒等或相等的。然而,在使用過程中,這條公理預先假設了圖形的可移動性。但在空間中能移動的是物質,這就超出了幾何的範圍了。

19世紀初期,非歐幾何肇始,大量的開創性工作使數學家們逐步釐清了歐氏結構中的全部缺陷. 數學家們同時認識到幾何是人為的結構,它與物理空間有關,但未必就是空間的確切描述. 於是不少數學家就開始為歐氏幾何重塑公理系統。

許多數學家做出了的貢獻,其中最傑出者當屬帕施(此人有特別的經歷,感興趣的可以了解一下),他給出了射影幾何的第一套公理系統,並指出幾何中必存在無法定義的定義,要承認這一點並謹慎挑選出那些不需定義的定義。

最後回到題主的問題。《幾何原本》不僅命題4的證明存在瑕疵,這整個系統都存在瑕疵。通過上文內容,我們知道人們很早就認識到了這個問題,進入19世紀後,數學家們做了大量的工作,或另起爐灶,或修修補補,或重新建立,最終較令人滿意地解決了這些瑕疵。

儘管《幾何原本》存在著缺陷,但它是一部偉大的著作,其在數學上、美學上和哲學上都意義非凡,《原本》是人類的智慧型之光。

如果題主是學生,不是數學工作者,也非業餘愛好者,建議不要讀《原本》。你學不到什麼東西,幾何方面不會提供比中學幾何課本更有價值的內容。而比例、無理量等不少內容,現代數學,不,在古代代數發展之後,就被吸收或拋棄了。

數論,要真有興趣,去讀高斯的《算術研究》(這裡差乙個表情)。

如果一定要讀《原本》,建議如下:從開頭讀到命題I.47:

勾股定理的證明,這足夠理解歐氏幾何體系了。同時了解第五公設問題,體會歐幾里得為什麼不到萬不得已不拿出來用。其他部分,只要去讀那些著名的定理的證明即可。

比如命題 :輾轉相除法;命題 :素數有無窮多個;命題 歐幾里得完全數公式等。

有沒有人覺得《幾何原本》的命題 7有漏洞?

拋磚引玉,對於第三種 畫出來的點在三角形內部 的情況,可以用如下方式證明 設給定線段為AB,而線段AC CB交於線段外一點C 設另有一點D位於三角形ABC內部且AD長度與AC相等 CB長度與DB相等。連線CD。過點C作與AB平行的直線EF,則角ACD與角BCD的和小於兩直角。過點D也作與AB平行的直...