数学三大危机(数学危机是什么意思)

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数学三大危机,数学危机是什么意思?

数学危机是数学在发展中种种矛盾,数学中有大大小小的许多矛盾,比如正与负、加法与减法、微分与积分、有理数与无理数、实数与虚数等等。

数学三大危机(数学危机是什么意思)

但是整个数学发展过程中还有许多深刻的矛盾,例如有穷与无穷,连续与离散,乃至存在与构造,逻辑与直观,具体对象与抽象对象,概念与计算等等。

在整个数学发展的历史上,贯穿着矛盾的斗争与解决。而在矛盾激化到涉及整个数学的基础时,就产生数学危机。往往危机的解决,给数学带来新的内容,新的进展,甚至引起革命性的变革。

是不是为一种数学方法论而有的呢?

数学的每一次重大进步都伴随着数域的扩充,第一次数学危机,根号2的发现使整个数域从有理数范围扩充到实数范围;在解方程时,发现负数无法开平方,于是发明了虚数单位i来代表负数开方的结果,刚开始发现并没有用,但是后面科技发展到一定阶段,发现在各个学科都有重要作用.后面数学家哈密尔顿提出"四元数"的概念等等,由于科学技术发展的需要,向量、张量、矩阵、群、环、域等概念的不断产生.把数学研究推向新的高峰.

我们回到负数的引入背景:源于生活,相反意义的量

在古人实践活动中遇到了一些问题:如两个人相互借用东西,对借出方和借入方来说,同一东西具有不同的意义;再如从同一地点,两个人同时向相反的方向行走,离开出发点的距离即使相同,但其表示的意义却不相同.久而久之,古人意识到仅用数量表示一个事物是不全面的.似乎还应加上表示方向的符号,因此为了表示具有相反意义的量和解决被减数小于减数等问题,逐渐产生了负数.

负数在数学计算方面、力学、天文学获得广泛发展,可以使计算得到简便,但并没有迅速得到学术界的承认,直到笛卡尔发明了解析几何学,建立了坐标点,将平面点与负数、0、正数对应,使负数得到了解释,加速了负数的承认.

逻辑体系和数学公理体系完备性的需要

在数字加减运算中,3-1=2非常容易理解,但是1-3等于多少呢?这是一个很大的问题,因为如果没有负数的引入,则无法计算,则整个数字运算体系不完备.而"群"的定义(此处自行学习)很好的解决了数字运算体系不完备的缺点.根据群论,全体整数的加法构成一个群.其中有一条非常关键,任何一个整数a,一定存在另一个整数,使a+b=0,b被称为a的逆元,用-a表示.这样就顺利的将负数引入到数学运算体系中,也使之符合基本的逻辑体系.

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数学危机具有什么文化意义?

三次数学危机实质上是西方数学发展过程中矛盾斗争的结果,也能看出在西方社会,数学的文化精神已经进入到西方社会,是普通民众所具有的精神。一旦当数学上的问题与社会意识发生矛盾时,便会引起全社会的争论,进而产生了社会大危机。这些危机的解决只是需要对数学的再认识,再理解,在数学内部用纯粹知识就可解决,但是它所折射出的社会文化系统的不同是需要我们中国人给予一定考虑的,为什么古代中国数学就没有这样的危机呢???

三次危机一方面促进了数学的发展,另一方面也展示了西方数学在西方社会的文化地位,以及对西方人思维意识的影响。前者只需要数学发展历程就可看出,而后者是需要我们进一步仔细思考的内容

薛定谔的猫等十大理论?

世界十大悖论:费米悖论、乌鸦悖论、黄油猫悖论、芝诺悖论、霍金悖论、理发师悖论、外祖母悖论、上帝悖论、说谎者悖论、伊壁鸠鲁悖论。

一、费米悖论

诺贝尔奖获得者物理学家费米曾经问过一个问题:如果有地外文明早在我们之前数百万数千万年前就已经能够星际旅行,那么为什么我们至今为止没有发现它们存在过的迹象?如果真有外星人,它们在哪呢?这就是费米悖论的核心论点,是世界十大悖论中最让人细思极恐的悖论,它们在哪儿!?

地球在宇宙中是比较年轻的星球了,如果其它的星系也有文明存在,很可能已经比地球早上个千万年甚至是数十亿年。想想地球的文明发展那么久的时间会变成什么样子呢!?如果地外文明真的存在,那么为什么人类现在找不到关于外星人的丝毫踪迹呢。

二、乌鸦悖论

乌鸦悖论也叫做亨佩尔悖论,是德国逻辑学家亨佩尔为了说明归纳法违反直觉而提出的悖论。亨佩尔举了一个例子:“所有乌鸦都是黑色的”论断。我们可以出去观察成千上万只乌鸦,然后发现他们都是黑的。在每一次观察之后,我们对“所有乌鸦都是黑的”的信任度会逐渐提高。归纳法原理在这里看起来合理的。

现在问题出现了。“所有乌鸦都是黑的” 的论断在逻辑上和“所有不是黑的东西不是乌鸦”等价。如果我们观察到一只红苹果,它不是黑的,也不是乌鸦,那么这次观察必会增加我们对“所有不是黑的东西不是乌鸦”的信任度,因此更加确信“所有的乌鸦都是黑的”。

三、黄油猫悖论

一片只有一面涂满黄油的吐司,加上一只猫咪,两者结合竟然有可能成为永动机!?这就是著名的黄油猫悖论,但是理想很丰满现实很骨感,虽然单独的黄油吐司和猫都能够实现一面落地的情况,但是将两者绑在一起,却发生了质变,所以永动猫是不存在的。

四、芝诺悖论

所谓的芝诺悖论在正常人眼里是完全不可能实现的,因为这个悖论涉及了时间与空间的问题。比如你永远都追不上一只乌龟,一支被射出去的箭实际上是静止的。

五、霍金悖论

在当代科学家中,霍金已经被当做神人一样的存在,他的一言一行都受到世界的关注,霍金预言可能正在慢慢实现。霍金研讨除了宇宙黑洞理论,后来又发表了霍金悖论来推翻自己的研究成果。据霍金悖论介绍,一个人掉入了黑洞在他人的眼中可能会永远定格在黑洞最深处,因为那里时间是静止的。

六、理发师悖论

理发师悖论是罗素悖论中的一个典型,因为这个悖论以理发师作为例子而闻名世界,甚至引发了第三次数学危机。而这个悖论探究的终极问题是,这个理发师该不该给自己刮脸,就这样一个简单地故事,却将数学家康托尔的集合论搅和的一团糟。

七、外祖母悖论

所谓的外祖母悖论,其内容是说,假如你可以通过虫洞回到过去杀死怀有你母亲的外祖母那么你的母亲就不会出生,因此你也不可能出现在这个世界上,那么又是谁回到过去杀死了你的外祖母呢?

八、上帝悖论

在天主教徒的眼中,上帝就是万能的,所以有人就造出了上帝悖论来让他们解释,核心内容就是让上帝创造一块自己搬不动的石头,这个问题的精妙在于不论是回答能还是不能,都证明了上帝不是万能的,但是以人类的眼光去看上帝,就像蚂蚁看人类一样,太肤浅了。

九、说谎者悖论

说谎者悖论是至今都绕不过来的一个精彩悖论,只是简单的一句话,却让无数学者沦陷其中。“我正在说的这句话是假的”,这就是说谎者悖论的核心论点,你细细的思索一番之后,压根就搞不清楚这句话到底是真还是假了。

十、伊壁鸠鲁悖论

如果是上帝想阻止“恶”而阻止不了,那么上帝就是无能的,如果是上帝能阻止“恶”而不愿阻止,那么上帝就是坏的,如果是上帝既不想阻止也阻止不了“恶”,那么上帝就是既无能又坏;如果是上帝既想阻止又能阻止“恶”,那为什么我们的世界充满了“恶”呢?

第二次数学危机指的是什么?

第二次数学危机

十七、十八世纪关于微积分发生的激烈的争论,被称为第二次数学危机。从历史或逻辑的观点来看,它的发生也带有必然性。微积分产生初期,由于还没有建立起巩固的理论基础(主要是极限理论),出现了这样那样的问题,被一些别有用心的人钻了空子。事实往后百多年亦没有人能清楚回答这些问题。这就是历史上的第二次数学危机,而这危机的引发和牛顿有直接的关系。

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