数学是什么(数学是什么时候发明的)

2022-12-02 22:41  阅读 98 次

1. 数学是什么时候发明的

数学起源于人类对于自然现象的总结。比如古希腊的欧几里得写作《几何原本》,创立了欧几里得几何学。它的出发点是五个基本公设,包括:

1. 通过两点能够而且只能作一直线;

2. 线段可以无限延长;

3. 可以以任意点为圆心、任意长度为半径,作一个圆;

4. 所有的直角都相等;

5. 同平面内一条直线和另外两条直线相交,若在直线同侧的两个内角之和小于180°,则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交。

2. 数学发明时间

一. “什么是数学?”数学本身是一个历史的概念,数学的内涵随着时代的变化而变化,给数学下一个一劳永逸的定义是不可能的。我们在这里就从历史的角度来谈谈“什么是数学”这个问题。公元前6世纪前,数学主要是关于“数”的研究。这一时期在古埃及、巴比伦、印度与中国等地区发展起来的数学,主要是计数、初等算术与算法,几何学则可以看作是应用算术。从公元前6世纪开始,希腊数学的兴起,突出了对“形”的研究。数学于是成为了关于数与形的研究。公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德将数学定义为“数学是量的科学。”(其中“量”的涵义是模糊的,不能单纯理解为“数量”。)直到16世纪,英国哲学家培根将数学分为“纯粹数学”与“混合数学”。在17世纪,笛卡儿认为:“凡是以研究顺序和度量为目的科学都与数学有关。”在19世纪,根据恩格斯的论述, 数学可以定义为:“数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。”从20世纪80年代开始,学者们将数学简单的定义为关于“模式”的科学:“数学这个领域已被称为模式的科学, 其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。” 二.数与形的概念的产生 人类在蒙昧时代就已具有识别事物多寡的能力。原始人在采集、狩猎等生产活动中首先注意到一只羊与许多羊、一头狼与整群狼在数量上的差异。通过一只羊与许多羊、一头狼与整群狼的比较,就逐渐看到了一只羊、一头狼、一条鱼、一棵树等等之间存在着某种共通的东西(即它们的单位性)。当对数的认识变得越来越明确时,人们感到有必要以某种方式来表达事物的这一属性,于是导致了记数。 古代的记数方法:1. 手指计数:利用两只手的十个手指。亚里士多德指出:十进制的广泛采用,只不过是我们绝大多数人生来具有10个手指这一事实的结果。2. 石子记数:在地上摆小石子,但记数的石子堆很难长久保存。3. 结绳记数:在一根绳子上打结来表示事物的多少。比如今天猎到五头羊,就以在绳子上打五个结来表示;约定三天后再见面,就在绳子上打三个结,过一天解一个结;等等。秘鲁的印加族人(印第安人中的一部分)古时(公元前1500年前)每收进一捆庄稼,就在绳上打个结,用来记录收获的多少。中国古代文献《周易 系辞下》有“上古结绳而治”之说。“结绳而治”即结绳记数或结绳记事。结绳记数这种方法,不但在远古时候使用,而且一直在某些民族中沿用下来。宋朝人在一本书中说:“鞑靼无文字,每调发军马,即结草为约,使人传达,急于星火。”这是用结草来调发军马,传达要调的人数。其他如藏族、彝族等,虽都有文字,但在一般不识字的人中间都还长期使用这种方法。中央民族大学就收藏着一副高山族的结绳,由两条绳子组成:每条上有两个结,再把两条绳结在一起。4. 刻痕记数:1937年在维斯托尼斯(摩拉维亚)发现一根40万年前的幼狼前肢骨,7英寸长,上面有55道很深的刻痕。这是已发现的用刻痕方法计数的最早资料。直到今天,在欧、亚、非大陆的某些地方,仍然有一些牧人用在棒上刻痕的方法来计算他们的牲畜。 直到距今大约五千年前,终于出现了书写记数以及相应的记数系统。我们介绍几种古老文明的早期记数系统。(按时代顺序)1. 古埃及的象形数字(公元前3400年左右)2. 巴比伦楔形文字(公元前2400年左右)3. 中国甲骨文数字(公元前1600年左右)4. 希腊阿提卡数字(公元前500年左右)5. 中国筹算数码(公元前500年左右)6. 印度婆罗门数字(公元前300年左右)7. 玛雅数字(?) 而我们现代广泛使用的是阿拉伯数字。其实,这些阿拉伯数字并不是阿拉伯人发明创造的,而是发源于古印度,后来被阿拉伯人掌握、改进,并传到了西方,西方人便将这些数字称为阿拉伯数字。以后,以讹传讹,世界各地都认同了这个说法。与数的概念形成一样,人类最初的几何知识也是他们从对形的直觉中萌发出来的,例如,不同种族的人都注意到了圆月和挺拔的松树在形象上的区别。几何学便是建立在对这类从自然界提取出来的“形”的总结的基础之上。例如,一个平面只不过是一片平地的表面,而一条直线则是拉紧了的一段绳子,来自希腊文的英文Hypotenuse(斜边、弦)原先的意思就是“拉紧”。同样,三角形、圆、正方形、长方形等一系列几何形式的概念也来自于人们的观察和实践。在不同的地区,几何学的这种实践来源方向不尽相同。1. 古埃及几何学:正如古罗马历史学家希罗多德所指出的,埃及的几何学是“尼罗河的馈赠”。一年一度的尼罗河洪水冲毁了某个人的土地,那么他就必须向法老报告所受的损失。法老会派专人来测量所失去的土地,再按相应的比例减税。这样一来,几何学就产生并发展起来了。这类专门负责测量事物的人有专门的名称,叫做“司绳”。2. 巴比伦人的几何学:也是源于实际的测量,它的重要特征是其算术性质,至少在公元前1600年,他们就已熟悉长方形、直角三角形和等腰三角形和某些梯形的面积计算。3. 古印度几何学:起源与宗教实践密切相关,公元前8世纪至5世纪形成的所谓“绳法经”,便是关于祭坛与寺庙建造中的几何问题及其求解法则的记载。 4. 古代中国几何学:起源更多地与天文观测相联系。中国最早的数学经典《周髀算经》(至晚在公元前2世纪成书)事实上是一部讨论西周初年天文测量中所用数学方法的著作。

3. 数学是什么时候发明的 10000 6000 4000

我们追溯到五千年到八千年前看一看,这时,四大文明古国都早已从母系社会过渡到父系社会了,生产力的发展导致国家雏形的产生,生产规模的扩大则刺激了人们对大数的需要.比如某个原始国家组织了一支部队,国王陛下总不能老是说:“我的这支战无不胜的部队共计有9名士兵!”于是,慢慢地就出现了“十”、“百”、“千”、“万”这些符号.在我国商代的甲骨文上就有“八日辛亥允戈伐二千六百五十六人”的刻文.即在八日辛亥那天消灭敌人共计2656人.在商周的青铜器上也刻有一些大的数字.以后又出现了“亿”、“兆”这样的大数单位.

而在古罗马,最大的记数单位只有“千”.他们用M表示一千.“三千”则写成“MMM”.“一万”就得写成“MMMMMMMMMM”.真不敢想象,如果他们需要记一千万时怎么办,难道要写上一万个M不成?

总之,人们为了寻找记大数的单位是花了不少脑筋的.旧社会在农村读私塾,一些私塾先生告诉:“最大的数叫‘猴子翻跟斗’”.这位私塾先生可能认为孙悟空一个跟斗翻过去的路程是最最远的,不能再远了,所以完全可以用“猴子翻跟斗”来表示最大的数.在古印度,使用了一系列大数单位后,最后的最大的数的单位叫做“恒河沙”.是呀,恒河中的沙子你数得清吗!

然而,古希腊有一位伟大的学者,他却数清了“充满宇宙的沙子数”,那就是阿基米德.他写了一篇论文,叫做《计沙法》,在这篇文章中,他提出的记数方法,同现代数学中表示大数的方法很类似.他从古希腊的最大数字单位“万”开始,引进新数“万万(亿)”作为第二阶单位,然后是“亿亿”(第三阶单位),“亿亿亿”(第四阶单位),等等,每阶单位都是它前一阶单位的1亿倍.

阿基米德的同时代人、天文学家阿里斯塔克斯曾求出地球到天球面距离10,000,000,000斯塔迪姆(1斯塔迪姆=188米),这个距离当然比现在我们所认识的宇宙要小得多,这才仅仅是太阳到土星的距离.阿基米德假定这个“宇宙”里充满了沙子.然后开始计算这些沙子的数目.最后他写道:“显然,在阿里斯塔克斯计算出的天球里所能装入的沙子的粒数,不会超过一千万个第八阶单位”.如果要把这个沙子的数目写出来,就是10,000,000×(100,000,000)7或者就得在1后边写上63个0:1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000.这个数,我们现在可以把它写得简单一些:即写成1×1063.而这种简单的写法,据说是印度某个不知名的数学家发明的.

现在,我们还可更进一步把这种方法推广到记任何数,例如:32,000,000就可记为3.2×107,而0.0000032则可记为3.2×10-6.这种用在1与10间的一个数乘以10的若干次幂的记数方法就是“科学记数法”.这种记数法既方便,又准确,又简洁,还便于进行计算,所以得到了广泛的使用.

4. 数学是什么时候发明的?

阿拉伯数字 古代印度人发明了包括“零”在内的十个数字符号,还发明了现在一般通用的定位计数的十进位法。由于定位计数,同一个数字符号因其所在位置不同,就可以表示不同数值。如果某一位没有数字,则在该位上写上“0”。“0”的应用,使十进位法臻于完善,意义重大。十个数字符号后来由阿拉伯人传人欧洲,被欧洲人误称为阿拉伯数字。由于采用计数的十进位法,加上阿拉伯数字本身笔划简单,写起来方便,看起来清楚,特别是用来笔算时,演算很便利。

因此随着历史的发展,阿拉伯数字逐渐在各国流行起来,成为世界各国通用的数字。 补充 最古的计数目大概至多到3,为了要设想“4”这个数字,就必须把2和2加起来,5是2加2加1,3这个数字是2加1得来的,大概较晚才出现了用手写的五指表示5这个数字和用双手的士指表示10这个数字。

这个原则实际也是我们计算的基础。

罗马的计数只有到V(即5)的数字,X(即10)以内的数字则由V(5)和其它数字组合起来。

X是两个V的组合,同一数字符号根据它与其他哗亥糕酵蕹寂革檄宫漏数字符号位置关系而具有不同的量。

这样就开始有了数字位置的概念,在数学上这个重要的贡献应归于两河流域的古代居民,后来古鳊人在这个基础上加以改进,并发明了表达数字的1234567890十个符号,这就成为我们今天记数的基础。

八世纪印度出现了有零的符号的最老的刻版记录。当时称零为首那。

5. 最早的数学是谁发明的

数学是研究现实世界空间形式和数量关系的一门科学。它包括算术、代数、几何、三角、解析几何、微积分等等。小学数学是指算术和简易代数及几何初步知识。数学科学伴随着人类社会的发展,也有它自身发展的历程。前苏联科学院院士A·H·柯尔莫戈洛夫曾把数学发展史划分为四个阶段:第一个阶段的前期产生自然数概念、计算方法和简单的几何图形,后期出现数的写法、数的算术运算、某些几何图形的运用,解答简单的代数题目;第二个阶段逐渐形成了初等数学的分支,即算术、代数、几何、三角;第三个阶段建立了解析几何、微积分、概率论等学科;第四个阶段出现计算机学科,以及应用数学的众多分支、纯数学的若干问题的重大突破等。我国数学在世界数学发展史上,有它卓越的贡献。早在远古时代,人们就用绳结表示事物的多少,在彩陶中绘有大量的直线、三角、圆、方、菱形、五边形、六边形等对称图案,在房屋遗址的基地上,亦发现几何图形,表明远古的人们在一定程度上已经具有数和形的概念。在新石器时期的彩陶钵上,有多种刻画符号,其中丨、、、×、+等,很可能是我国最早的记数符号。产生文字之后,在殷商的甲骨文中出现了记数的专用文字和十进制记数法,并且运用规和矩作为简单的绘图和测量工具。《前汉书·律历志》记载了用竹棍表示数和计算的方法,称为算筹和筹算。在春秋早期乘法口诀被称为“九九”歌,已经成为很普通的知识。春秋战国时期,学术繁荣,产生了相当精彩和可贵的数学思想;公元前6世纪,已经有了关于简单体积和比例分配问题的算法,在《考工记》中记载了分数和角度的资料;到秦始皇时,统一了度量衡,并且基本上采用了十进制的度量单位,在《墨经》中提出了几何名词的定义和几何命题等。《杜忠算术》和《许商算术》是最早的数学专著,但这两部书都失传了。至今仍保留的古代数学专著是《算数书》,全书共有60多个小标题、90多个题目,书中内容涉及了整数和分数的四则运算、比例问题、面积和体积问题等、并且含有“合分”、“少广”等数学思想

6. 数学是哪一年发明的

你可以去看看纪录片《计算文明》

里面详细记录了人类从远古到今天,数学一直贯穿我们的生活。

数学说白了是一种魔术一般的力量,带给人类生活以变革。

题外话:比方说计算机里面就用了很多数学原理,包括积分、微积分等,而计算机用于很多领域、如高铁、汽车的定速巡航、自适应巡航甚至以后的自动驾驶

用的,都是数学

而且揭示宇宙奥秘,如太阳是什么构成的,多重等等,还有核电等领域,都离不开数学。

可以说数学是生活必不可少的东西。

7. 数学是哪个发明的

数学起源于公元前4世纪。公元前6世纪前,数学主要是关于“数”的研究。这一时期在古埃及、巴比伦、印度与中国等地区发展起来的数学,主要是计数、初等算术与算法,几何学则可以看作是应用算术。

从公元前6世纪开始,希腊数学的兴起,突出了对“形”的研究。数学于是成为了关于数与形的研究。公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德将数学定义为“数学是量的科学。”(其中“量”的涵义是模糊的,不能单纯理解为“数量”。)

直到16世纪,英国哲学家培根将数学分为“纯粹数学”与“混合数学”。在17世纪,笛卡儿认为:“凡是以研究顺序和度量为目的科学都与数学有关。”在19世纪,根据恩格斯的论述, 数学可以定义为:“数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的科学。”

从20世纪80年代开始,学者们将数学简单的定义为关于“模式”的科学:“数学这个领域已被称为模式的科学, 其目的是要揭示人们从自然界和数学本身的抽象世界中所观察到的结构和对称性。”

8. 数学什么时候被发明的

数学起源于古巴比伦。

数学起源于人类早期的生产活动,古巴比伦人从远古时代开始已经积累了一定的数学知识,并能应用实际问题。从数学本身看,他们的数学知识也只是观察和经验所得,没有综合结论和证明,但也要充分肯定他们对数学所做出的贡献。

数学是人类对事物的抽象结构与模式进行严格描述的一种通用手段,可以应用于现实世界的任何问题,所有的数学对象本质上都是人为定义的。从这个意义上,数学属于形式科学,而不是自然科学。不同的数学家和哲学家对数学的确切范围和定义有一系列的看法。

在人类历史发展和社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,同时也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。

9. 数学最开始是谁发明的

刘徽(约公元225年—295年),汉族,山东邹平县人,魏晋期间伟大的数学家,中国古典数学理论的奠基人之一。是中国数学史上一个非常伟大的数学家,他的杰作《九章算术注》和《海岛算经》,是中国最宝贵的数学遗产。刘徽思想敏捷,方法灵活,既提倡推理又主张直观。他是中国最早明确主张用逻辑推理的方式来论证数学命题的人。刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生。他虽然地位低下,但人格高尚。他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人,他给我们中华民族留下了宝贵的财富。

10. 数学是多少年前发明的

数学起源于人类对于自然现象的总结。比如古希腊的欧几里得写作《几何原本》,创立了欧几里得几何学。它的出发点是五个基本公设,包括:1. 通过两点能够而且只能作一直线;2. 线段可以无限延长;3. 可以以任意点为圆心、任意长度为半径,作一个圆;4. 所有的直角都相等;5. 同平面内一条直线和另外两条直线相交,若在直线同侧的两个内角之和小于180°,则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交。

在这个五条基本公设的基础上,可以通过逻辑推理,推出各种各样的推论,建立整个欧几里得几何学的大厦。

从逻辑的角度来说,这五条基本公设是逻辑上的假定,它们之间是融洽的。从逻辑的角度来说,五条基本公设似乎是发明的。但是事实上,它们是从自然现象中总结出来的。也就是说它们是对世界的描述。所以我有时将欧几里得几何看成物理学的一部分。所以从整个对世界的认识来说,作为对世界的认识,这五条基本公设是发现的。 将它们从众多的规律提炼出来作为基本公设,既有发现的成分,也有发明的成分。

伽利略说过(笔者翻译自英文):“只有当我们学会宇宙的语言并熟悉它的字句,我们才能阅读宇宙这本书。它是用数学语言写的,字母是三角形、圆与其它几何图形。”

五条基本公设确定以后,欧几里得几何学中的其他大大小小的定理都可以推导出来。这些推论可以看成是在数学世界中的发现。既然五条基本公设是对自然界的描述,那些定理等几何结论也是对自然界的描述。当然,可能会有人直接从自然界发现这个几何规律。但是作为欧几里得几何的内容,需要证明。

后来,人们发现(逻辑上的发现),欧几里得几何的第五公设是可以放弃的。这导致了非欧几何的创立。如果假设“从直线外一点,至少可以做两条直线和这条直线平行”,那么就导致洛巴切夫斯基几何或者叫双曲几何。如果假设“过直线外一点,不能做直线和已知直线平行” ,那么就导致椭圆几何。 它们可以在曲面上实现,所以也是描述客观世界的,只是先是从逻辑上发现的。

爱因斯坦说过:“数学规律是不是反映了现实世界,是不确定的;而其中所确定的部分,又不是关于现实世界的。”这就支持数学中有很多发明的成分。

然而在另一个层次上看,即使是发明,也可以看成是在柏拉图式的抽象世界里的“发现”。就是说,在给定的逻辑关系下,各种各样的数学规律就在那里了,你觉得发明了一个数学的东西,实际上在你发明之前,它在这个逻辑体系中已经存在。

这可以用一个事例来说明。杨振宁在搞懂规范场在数学上就是纤维丛后,跟陈省身表示这令他诧异,而且还说:“这既使我震惊,也令我迷惑不解,因为你们数学家凭空梦想出这些概念。”陈省身立即表示异议:“不,不。这些概念不是梦想出来的,它们是自然的,也是实在的。”

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