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使用最久的數學教科書——《幾何原本》

來源:基礎教育網 文章作者:劉 軍 2009-07-30 09:46:04

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  《幾何原本》(The  Elements)由希臘數學家歐幾里得(Euclid,公元前330年~公元前275年)所著,是用公理方法建立演繹數學體系的最早典范。是至今流傳最廣、影響最大的一部世界數學名著。

  《幾何原本》全書共13卷。第1卷,給出了歐幾里得幾何學的基本概念、定義、公理、公設等;第2卷,面積和變換;第3卷,圓及其有關圖形;第4卷,多邊形及圓與正多邊形的作圖;第5、6卷,比例與相似形;第7卷,數論;第8卷,連比例;第9卷,數論;第10卷,不可通約量的理論;第11卷,立體幾何;第12卷,利用“窮竭法”證明圓面積的比等于半徑平方的比;球體積的比等于半徑立方的比,等等;第13卷,正多面體。《幾何原本》一書從很少的幾個定義、公設、公理出發,推導出大量結果,最重要的是它給出的公理體系標志著演繹數學的成熟,主導了其后數學發展的主要方向,使公理化成為現代數學的根本特征之一。《幾何原本》是數學史上的一個偉大的里程碑,問世以來,受到廣泛的重視與傳播。除《圣經》之外,沒有任何一本著作,其使用、研究與印行之廣泛能與《幾何原本》相比。2000多年來,它一直支配著幾何的教學。因此,有人稱《幾何原本》為數學的《圣經》。 戰爭使大量人類文化和珍貴書籍化為灰燼。歐幾里得的《幾何原本》手稿至今也蕩然無存。現存《幾何原本》的一種版本是公元4世紀末泰恩(Theon)的《幾何原本》修訂本。還有一個版本是18世紀在梵蒂岡圖書館發現的一個10世紀的《幾何原本》希臘手抄本,其內容早于泰恩的修訂本。

  《幾何原本》傳人中國,首先應歸功于明末科學家徐光啟。徐光啟(1562~1633),字子先,上海吳淞人。他在加強國防、發展農業、興修水利、修改歷法等方面都有相當的貢獻,對引進西方數學和歷法更是不遺余力。他認識意大利傳教士利瑪竇之后,決定一起翻譯西方科學著作。利瑪竇主張先譯天文歷法書籍,以求得天子的賞識。但徐光啟堅持按邏輯順序,先譯《幾何原本》。他們于1606年完成前6卷的翻譯,1607年在北京印刷發行。

  徐光啟和利瑪竇《幾何原本》中譯本的一個偉大貢獻在于確定了研究圖形的這一學科中文名稱為“幾何”,并確定了幾何學中一些基本術語的譯名。“幾何”的原文是“geometria”,徐光啟和利瑪竇在翻譯時,取“geo”的音為“幾何”,而“幾何”二字中文原意又有“衡量大小”的意思。用“幾何”譯“geometria”,音義兼顧,確是神來之筆。幾何學中最基本的一些術語,如點、線、直線、平行線、角、三角形和四邊形等中文譯名,都是這個譯本定下來的。這些譯名一直流傳到今天,且東渡日本等國,影響深遠。

  徐光啟要求全部譯完《幾何原本》,但利瑪竇卻認為應當適可而止。由于利瑪竇的堅持,《幾何原本》的后9卷的翻譯推遲了200多年,才由清代數學家李善蘭和英國人偉烈亞力合作完成。李善蘭(1811~1882),字壬叔,號秋紉,浙江海寧人,自幼喜歡數學。1852年到上海后,李善蘭與偉烈亞力相約,繼續完成徐光啟、利瑪竇未完成的事業,合作翻譯《幾何原本》后9卷,并與1856年完成此項工作。至此,歐幾里得的這一偉大著作第一次完整地引入中國,對中國近代數學的發展起到了重要的作用。

  徐光啟在評論《幾何原本》時還說過:“此書為益能令學理者祛其浮氣,練其精心;學事者資其定法,發其巧思,故舉世無一人不當學。”其大意是:讀《幾何原本》的好處在于能去掉浮夸之氣,練就精思的習慣,會按一定的法則,培養巧妙的思考。所以全世界人人都要學習幾何。

 

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