伟人泰勒斯
科学之父——泰勒斯
学号:[1**********]2
姓名:令 刚
班级:09级地科班
摘要:被称为科学之父的著名希腊数学家泰勒斯,在哲学、数学、天文学等方面都有着突出的贡献,在当时的条件下测出金字塔的高度、预测出日食等都是非常了不起的事。他在各学科方面突出的成就赢得了科学之父的称号。 关键词: 泰勒斯; 数学; 贡献
一 泰勒斯的生平
泰勒斯(Thales,公元前624—公元前547)是古希腊第一个享誉世界的学者,素有科学之父的美称。
泰勒斯出生在小亚细亚的米利都城的一个奴隶主贵族家庭,但是泰勒斯对自己家庭政治地位的显贵与富裕的生活并不留恋,唯独对科学的问题充满了好奇与兴趣,因此一生都把全部精力投入到了哲学、数学和天文学等科学问题的研究中。
年轻时泰勒斯曾经去埃及留学多年,在那里学到了许多几何学、天文学等方面的知识。他曾经利用在埃及学到的天文观测、几何测量的知识测量了金字塔的高度。他也到过两河流域的巴比伦,饱学了世界文明的先进文化。埃勒斯把这些数学知识带回希腊,在米利都创立了爱奥尼亚学派,成为古希腊著名的七大学派之首。
在泰勒斯之前,人们在认识大自然时,往往只满足于了解各类事物的具体特性的知识。而泰勒斯不满足于直观的感性认识,更崇尚理性的抽象思维,要从多个个别的事物的特点抽象出一般的知识。就像他在研究“等腰三角形的两底角相等”这个性质时,不是看一个特定的等腰直角三角形是否具有这样的性质,而是看这是不是“所有的”等腰三角形都具有的性质。
二 泰勒斯定理及其证明
若A,B,C是圆周上的三点,且AC为直径,则∠ABC必然为直角。
以下证明主要使用了两个事实:
三角形的内角和等于两个直角
等腰三角形的两底角相等
如图,设O为圆心,因为OA=OB=OC,⊿OAB和⊿OBC都是等腰直角三角形。因为等腰三角形底角相等,故有∠OBC=∠OCB及∠BAO=∠ABO。设g=∠BAO和d=∠OBC。
三角形的内角和等于两个直角:
⊿OAB:2 g + a′=90°×2
⊿OBC:2 d + d′=90°×2
同一直线上的邻角和也等于两个直角:
g′+d′=90°×2
将之前的两条式子之和减去第三条式:
2 g + g′+2 d + d′-(g′+d′)=90°×(2+2-2)
2 g +2 d =90°×2
g + d=90°
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三 泰勒斯证明了的定理
古希腊最早的数学家可能要算被西方称作是“科学之父”的泰勒斯了,他提出并证明了下列几何学基本命题:
1.圆被它的任一直径所平分;
2.半圆的圆周角是直角;
3.等腰三角形两底角相等;
4.相似三角形的各对应边成比例;
5.若两三角形两角和一边对应相等,则两三角形全等。
这些定理是每一个现代中学生都知道的,他们简单得不能再简单了。但是,就是这些简单的理论,构成了今天极其复杂而又高深理论的根基。
三 泰勒斯利用科学知识解决的实际问题
(一)测量金字塔的高度
据说,埃及的大金字塔修成一千多年后,还没有人能够准确的测出它的高度。有不少人作过很多努力,但都没有成功。
一年春天,泰勒斯来到埃及,人们想试探一下他的能力,就问他是否能解决这个难题。泰勒斯很有把握的说可以,但有一个条件——法老必须在场。第二天,法老如约而至,金字塔周围也聚集了不少围观的老百姓。泰勒斯来到金字塔前,阳光把他的影子投在地面上。每过一会儿,他就让别人测量他影子的长度,当测量值与他的身高完全吻合时,他立刻在大金字塔在地面的投影处作一记号,然后在丈量金字塔底到投影尖顶的距离。这样,他就报出了金字塔确切的高度。在法老的请求下,他向大家讲解了如何从“影长等于身长”推到“塔影等于塔高”的原理。也就是今天所说的相似三角形定理。
(二)通过预言日食制止战争
当时,米底王国与两河流域下游的迦勒底人联合攻占了亚述的首都尼尼微,亚述的领土被两国瓜分了。米底占有了今伊朗的大部分,准备继续向西扩张,但受到吕底亚王国的顽强抵抗。两国在哈吕斯河一带展开激烈的战斗,接连五年也没有决出胜负。
战争给平民百姓带来了灾难,平民百姓们流离失所。泰勒斯预先推测出某天有日食,便扬言上天反对人世的战争,某日必以日食作警告。当时,没有人相信他。后来果然不出所料,在公元前585年5月28日,当两国的将士们短兵相接时,天突然黑了下来,白昼顿时变成黑夜,交战的双方惊恐万分,于是马上停战和好,后来两国还互通婚姻。这件事记载在希罗多德的《希波战争史》第一卷
(三)橄榄的故事
泰勒斯是一个商人,可是他不好好经商,不好好赚钱,他老去探索些
没用事情,所以他很穷,赚不到钱,他有一点钱就去旅行就花掉了,所以有人说哲学家是那些没用的人,赚不到钱的人,很穷的人。泰勒斯有一年运用他掌握的知识赚了一笔钱,当然这个说法可能有杜撰的意思,他知道那一年雅典人的橄榄会丰收,然后租下了全村所有的榨橄榄的机器,于是乘机抬高垄断了价格就赚了一把钱,以此来证明哲学家,有智慧的人,有更重要的事情要做,他有更乐于追求的东西要去追求,赚钱,如果他想赚的话,他是可以比别人赚得多的,不过他有更重要的事情要做。
四 泰勒斯在数学方面贡献总结
泰勒斯在数学方面划时代的贡献是引入了命题证明的思想。它标志着人们对客观事物的认识从经验上升到理论,这在数学史上是一次不寻常的飞跃。在数学中引入逻辑证明,它的重要意义在于:保证了命题的正确性;揭示各定理之间的内在联系,使数学构成一个严密的体系,为进一步发展打下基础;使数学命题具有充分的说服力,令人深信不疑。他曾发现了不少平面几何学的定理,诸如:“直径平分圆周”、“三角形两等边对等角”、“两条直线相交、对顶角相等”、“三角形两角及其夹边已知,此三角形完全确定”、“半圆所对的圆周角是直角”等,这些定理虽然简单,而且古埃及、古巴比伦人也许早已知道,但是,泰勒斯把它们整理成一般性的命题,论证了它们的严格性,并在实践中广泛应用。在科学上,他倡导理性,不满足于直观的感性的特殊的认识,崇尚抽象的理性的一般的知识。譬如,等腰三角形的两底角相等,并不是指我们所能画出的、个别的等腰三角形,而应该是指“所有的”等腰三角形。这就需要论证、推理,才能确保数学命题的正确性,才能使数学具有理论上的严密性和应用上的广泛性。泰勒斯的积极倡导,为毕达哥拉斯创立理性的数学奠定了基础。
参考文献:
1 G·E·R劳埃德著,孙小淳 译,早期希腊科学 ,上海科技出版
2 霍华德·伊夫斯 著,欧阳降 译,哈尔滨工业大学出版社
3 http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/math/index.htm
4 http://baike.baidu.com/view/5781.htm#1
5 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%B0%E5%8B%92%E6%96%AF%E5%AE%9A%
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