希帕索斯的惨死为什么与无理数有关?
“无理数”是古希腊数学家希帕索斯发现的,具体时间不详。无理数的发现,使人们知道除去整数和分数以外,还存在着一种新数,推进了数学的发展,在数学发展史上具有重大意义。
毕达哥拉斯学派的创始人是著名数学家毕达哥拉斯。他认为:“任何两条线段之比,都可以用两个整数的比来表示。”两个整数的比实际上包括了整数和分数。因此,毕达哥拉斯学派认为,世界上只存在整数和分数,除此以外,没有别的什么数了。
把数和图形联系起来是毕达哥拉斯学派的一大爱好,这整数之比也可以用图形来表示。用一条直线,上面标上单位,每一个分数都能在这条直线上找到一点。比如说p/q,要表示的话,就把0到1那段线段等分成q份,再取其中的p份就成了。毕达哥拉斯学派认为,直线上的点不是整数点,就是分数点。可是不久就出现了一个问题,当一个正方形的边长是1的时候,对角线的长m等于多少?是整数呢?还是分数?
根据毕达哥拉斯自己创造的勾股定理:m²=1²+1²=2, m显然不是整数,因为1²=1,2²=4,而m²=2,所以m一定比1大,比2小。那么m一定是分数了?可是,毕达哥拉斯和他的门徒费了九牛二虎之力,也找不出这个分数。尽管如此,他们坚持肯定也是两个整数之比,绝对错不了,否则宇宙就乱套了。
毕达哥拉斯学派有个成员叫希帕索斯,他在研究正五边形的对角线和边长的比时,发现当正五边形的边长为1时,对角线仍是既不是整数,也不是分数。
这个数到底是什么数呢?希帕索斯思忖:既然大家都认为是一个整数之比,自己就来证明一下。
希帕索斯想,不妨设这个数为m/n,约去m、n的公因数,则m、n之中至少有一个奇数。
如此一来,2=m²/n²,从而m²=2n²是偶数;m²既是偶数,那么m必然也是偶数,因此n是奇数。
m既然是偶数了,那么可以说它为2p, m=2p,这样就有4p²=2m²,约去2,就得到n²=2p², n又变成偶数了。
如此一来产生了矛盾,根本不可能是两个整数之比,也不可能是分数。希帕索斯断言:是人们还没有认识的新数。
希帕索斯的发现和断言,推翻了毕达哥拉斯认为数只有整数和分数的理论,动摇了毕达哥拉斯学派的基础,引起了毕达哥拉斯学派的恐慌。这就是历史上常常说起的“第一次数学危机”。
毕达哥拉斯学派门徒们痛苦万状,为了维护心目中神圣和谐的宇宙秩序,为了维护学派的地位和利益,他们下令严密封锁希帕索斯的发现,如果有人胆敢泄露出去,就要被活埋。
真理是封锁不住的。尽管毕达哥拉斯学派教规森严,敢于坚持真理的希帕索斯还是将这一发现泄露出去了。毕达哥拉斯学派闻之大怒,要按教规活埋希帕索斯,希帕索斯听到风声后逃走了。
希帕索斯在国外流浪了好几年,由于思念家乡,他偷偷地返回希腊。在地中海的一条海船上,毕达哥拉斯的忠实门徒发现了希帕索斯,他们残忍地将希帕索斯扔进了地中海。无理数的发现人就这样惨死了。
希帕索斯虽然被害死了,但是无理数并没有随之而消灭。人们从希帕索斯的发现中,知道了除去整数和分数以外,还存在着一种新数。后人将整数和分数合称“有理数”,将希帕索斯发现的这种新数称为“无理数”。