数学的三次危机产生的原因

剑舞流云

古希腊的“无理数”危机

你知道吗,数学的世界里也有过“无理数”这样的大危机!古希腊的数学家们一直以为所有的数都可以用整数或者整数的比值来表示。可是有一天,一个叫毕达哥拉斯的聪明人发现了一个问题:如果你有一个正方形的边长是1,那么它的对角线长度是多少呢?他用自己发明的勾股定理一算,发现这个长度竟然不能用任何两个整数的比值来表示!这就好像你发现你最喜欢的巧克力蛋糕竟然没有配料表一样,让人摸不着头脑。这个发现让当时的数学家们大吃一惊,因为他们一直以为世界上的所有东西都可以用整数和它们的比值来解释。结果呢,这个“无理数”的出现就像是在数学的完美世界里投下了一颗炸弹,让大家开始怀疑自己是不是真的了解这个世界。

数学的三次危机产生的原因

微积分的“无穷小”危机

时间快进到17世纪,数学家们又开始玩起了新的花样——微积分。这玩意儿听起来高大上,其实就是研究变化和运动的数学工具。可是呢,微积分里面有一个叫“无穷小”的概念,听起来很酷对吧?但问题是,无穷小到底是0还是不是0呢?如果它是0,那你怎么用它来做计算?如果不是0,那它又是什么呢?这就好比你吃了一块巧克力蛋糕后问自己:“我到底吃了多少卡路里?”这个问题在当时引发了巨大的争议。牛顿和莱布尼茨这两位大佬各自提出了自己的理论,但谁也说服不了谁。结果呢,这个“无穷小”的问题就像是一个永远解不开的谜题,让数学家们头疼了好几个世纪。直到后来人们发明了严格的极限理论,才算是给这个问题画上了一个句号。

集合论的“悖论”危机

到了19世纪末期,数学家们又开始折腾集合论了。集合论听起来很高大上对吧?其实就是研究一堆东西放在一起的学问。可是有一天,一个叫康托尔的天才发现了一个问题:如果有一个集合包含了所有不包含自己的集合(听起来有点绕对吧?)那么这个集合到底包不包含自己呢?这个问题就像是你问自己:“我是不是在思考这个问题的时候也在思考这个问题本身?”一样让人摸不着头脑。结果呢,这个悖论引发了第三次数学危机。大家开始怀疑自己是不是真的理解了集合论的基本概念。后来经过一大堆聪明人的努力(包括罗素、策梅洛等人)终于找到了解决办法——就是给集合论加上一些严格的规则限制(比如公理化集合论)这样才算是把这场危机给平息了下来。不过说真的这些规则听起来就像是在给小孩子讲睡前故事一样复杂难懂!