3分鐘了解數學史上的第三次數學危機

2020-12-03 百家號

從古希臘至今,數學家們追求的目標從來都包含著嚴格的基礎。在二十世紀以前,數學經歷了極大地兩次考驗。第一個是不可度量的發現,第二個就是微積分基礎的爭論。數學史上的第二次數學危機已經基本解決。

嚴格的來說,微積分理論是以實數理論為基礎的,而嚴格的微積分理論又是以集合論為基礎的。即使集合論的相容性尚未證明,但很多人認為解決它這只是時間長短的問題。1900年在巴黎舉行的數學家大會上龐加萊這樣說道:今天我們可以宣稱,完全的嚴格性已經完全達到了!

事實真的如此嗎?那時候絕大多數數學家具有和龐加萊一樣的看法。實際上一場暴風雨正悄然而至。在第二年羅素的一個明了的集合論悖論打破了人們上述的觀點。這個悖論用一個通俗化的問題來講:村子裡有個理髮師,他只給不給自己理髮的人理髮,那麼他給不給自己理髮?

羅素的悖論不僅否定了龐加萊的「完全的嚴格性已經達到」的觀點,而且直接動搖了集合論基礎。現在人們把集合論悖論的出現和因為它出現所引發的爭論稱為第三次數學危機。那麼這次危機的出現會帶來哪些影響。

集合論悖論對數學家的震動是極大地。因為集合論已經是現代數學理論的基礎,所以集合論悖論的威脅不只局限於集合論,它遍布了邏輯和整個數學。策梅羅在1908年把第一個公理化的體系提出來,這個體系也隨著時間被不斷改進著。這樣公理化的集合論目前比較成功的消除了第三次數學危機。

最後向大家提出一個有趣的問題:如果無數多的猴子在無數多的打字機上隨機的打字,並持續無限久的時間,那麼在某個時候,它們必然會打出莎士比亞的全部著作嗎?歡迎大家在評論區提出自己的想法。

相關焦點

  • 數學史上的3次數學危機
    在數學的發展史上,大大小小的矛盾出現過很多,但很少能威脅到整個數學基礎理論,甚至引起危機。即便是千百年來人們對歐幾裡得幾何公理第五公設的疑惑,也不曾造成數學上的危機,且最終成就了羅巴切夫斯基幾何和黎曼幾何。數學史上共出現三次數學危機,每次都是由於悖論的發現而深刻和廣泛的影響了數學基礎。
  • 第三次數學危機
    第三次數學危機3.1背景
  • [趣味數學]數學史上的三次危機
    第一次數學危機對古希臘的數學觀點有極大衝擊。這表明,幾何學的某些真理與算術無關,幾何量不能完全由整數及其比來表示,反之卻可以由幾何量來表示出來,整數的權威地位開始動搖,而幾何學的身份升高了。危機也表明,直覺和經驗不一定靠得住,推理證明才是可靠的,從此希臘人開始重視演譯推理,並由此建立了幾何公理體系,這不能不說是數學思想上的一次巨大革命!  無 窮 小 是 零 嗎 ?
  • 第三次數學危機及其意義
    第三次數學危機及其意義內容提要第三次數學危機及其意義(人物、危機產生、危機終結及意義)第二次數學危機及其意義(人物、危機產生、危機終結及意義
  • 數學史上的三次數學危機
    在整個數學發展過程中,還有許多深刻的矛盾,例如有窮與無窮、連續與離散、存在與構造、邏輯與直觀、具體對象與抽象對象、概念與計算等等。 在數學史上,貫穿著矛盾的鬥爭與解決。當矛盾激化到涉及整個數學的基礎時,就會產生數學危機。而危機的解決,往往能給數學帶來新的內容、新的發展,甚至引起革命性的變革。
  • 世界數學史上的三次數學危機
    數學中有大大小小的許多矛盾,例如正與負、加與減、微分與積分、有理數與無理數、實數與虛數等等。在整個數學發展過程中,還有許多深刻的矛盾,例如有窮與無窮、連續與離散、存在與構造、邏輯與直觀、具體對象與抽象對象、概念與計算等等。 在數學史上,貫穿著矛盾的鬥爭與解決。當矛盾激化到涉及整個數學的基礎時,就會產生數學危機。
  • 數學故事——第三次數學危機
    羅素悖論使整個數學大廈動搖了。無怪乎弗雷格在收到羅素的信之後,在他剛要出版的《算術的基本法則》第2卷末尾寫道:"一位科學家不會碰到比這更難堪的事情了,即在工作完成之時,它的基礎垮掉了,當本書等待印出的時候,羅素先生的一封信把我置於這種境地"。於是終結了近12年的刻苦鑽研。
  • 羅素悖論與第三次數學危機
    集合論是一切數學的基礎,羅素悖論的提出說明了集合論本身是包含矛盾的,是不嚴密的。它使得那個年代的整個數學界和邏輯學界同時感到了問題的嚴重性,並由此引發了數學史上第三次數學危機。
  • 第三次數學危機是什麼
    第三次數學危機,首先要從一個數學加羅素開始
  • 羅素悖論引發第三次數學危機
    19世紀下半葉,德國數學家康託爾創立了著名的集合論,在集合論剛產生時,曾遭到許多人的猛烈攻擊。但不久這一開創性成果就為廣大數學家所接受了,並且獲得廣泛而高度的讚譽。數學家們發現,從自然數與康託爾集合論出發可建立起整個數學大廈。因而集合論成為現代數學的基石。「一切數學成果可建立在集合論基礎上」,這一發現使數學家們為之陶醉。
  • 科學網—羅素悖論引發第三次數學危機
    數學家們發現,從自然數與康託爾集合論出發可建立起整個數學大廈。因而集合論成為現代數學的基石。「一切數學成果可建立在集合論基礎上」,這一發現使數學家們為之陶醉。 1903年,一個震驚數學界的消息傳出:集合論是有漏洞的!這就是英國數學家羅素提出的著名的羅素悖論。羅素的這條悖論使集合論產生了危機。它非常淺顯易懂,而且所涉及的只是集合論中最基本的東西。
  • 數學上的三次危機
    在數學發展史中,始終貫穿著這些矛盾的鬥爭與解決,而在矛盾激化到涉及整個數學的根本基礎時,就會產生數學危機。所謂的數學危機,指的就是數學公理在定義上的不完全或者是不夠嚴謹,導致了在理性的推論下,得到錯誤結論的情況,不過所謂機遇與挑戰並存,數學家喜歡機遇,但也同時不畏挑戰,要想解決這些危機,就要對數學基礎理論進行修正和補充,而這樣的努力,也往往給數學帶來新內容。
  • 數學史的三次數學危機
    在數學史上,貫穿著矛盾的鬥爭與解決。當矛盾激化到涉及整個數學的基礎時,就會產生數學危機。而危機的解決,往往能給數學帶來新的內容、新的發展,甚至引起革命性的變革。 數學的發展就經歷過三次關於基礎理論的危機。
  • 第三次數學危機已經存在了100多年了,至今還沒有解決嗎?
    其實這個問題的提到的兩個數學現象根本不在一個層次上。從遠古時代到現代,數學史上一共有三次危機。第一次是古希臘關於無理數的誕生產生的爭論,第二次是微積分裡無窮小量的爭論,第三次就是19世紀關於集合論定義的爭論。
  • 集合論的漏洞:全體自然數和羅素悖論,第三次數學危機延續至今
    高中數學比起初中數學來,中間有一個巨大的斷裂層,學生剛開始接觸便會感到吃力。首先接觸的是集合,這是學生們見識數學奧秘的開始。集合的概念並不難,就是把一堆元素放在一起,變成一個整體。高中階段教授的集合還比較簡單,其實集合已經滲透到了大多數數學分支中。
  • 辯證無限觀與第三次數學危機
    哲學無限與數學無限辯證無限觀與第三次數學危機----
  • 數學史上一共發生過三次危機,都是怎麼回事?
    在數學歷史上,有三次大的危機深刻影響著數學的發展,三次數學危機分別是:無理數的發現、微積分的完備性、羅素悖論。第一次數學危機第一次數學危機發生在公元400年前,在古希臘時期,畢達哥拉斯學派對「數」進行了定義,認為任何數字都可以寫成兩個整數之商,也就是認為所有數字都是有理數。
  • 3分鐘了解科學史上的第一次數學危機
    在數學發展的歷程上面,畢達哥拉斯學派最大的成就就是發現了無理數。在此之前人們一直認為給定任意任何兩個線段,一定能找到第三個線段,使給定的的線段都是這個線段的整數倍。事實真的如此嗎?其實我們現代人也會這樣認為,這樣的的想法在邏輯上面就得到一個結論:任何兩個線段之比都是有理數,或者說兩個線段的比都是整數的比。
  • 第三次數學危機是什麼
    帶著這個問號,我們來了解下故事背景,到底是誰先說出這個故事,又是說給誰聽的。數學家時間來到二十世紀之初,整個科學界都籠罩在一片喜悅祥和的氣氛之中。科學家們認為,數學的系統性和嚴密性已經完善,科學大廈已基本建成,再有什麼新發現,也只是在一些小數點後面加幾個數字而已。然而好景不長,時隔不到兩年,科學界就發生了一件大事。
  • 歷史上的三次數學危機
    非歐幾何為人類大大拓寬了空間視野,為後來的愛因斯坦的廣義相對論提供了思想基礎和數學支撐。話說到這裡,我們會更加感激歐幾裡得和《幾何原本》,在其歷經兩千多年而即將衰暮之際,卻蝶化出活力無限的新生命,放射出耀眼的新光芒!在兩千多年的數學發展史上曾出現過三次數學危機。我們說清楚這三次數學危機,雖然不能替代整個數學發展史,但卻可以看出人類整個數學文明發展的規律和特徵。