魂断无理数

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  每周末,妈妈都会给小e讲数学故事,今天的故事主角是无理数.
  “说起无理数的发现呀,这和勾股定理有着莫大的关系.”妈妈若有所思地说,“在希腊学术传统中,哲学、几何学、艺术和逻辑学成就最高.大数学家毕达哥拉斯你还记得吧?”
  “记得,记得,他发现在直角三角形中,三边之间的关系是[a2 b2=c2],毕达哥拉斯定理,中国又称之为勾股定理.”小[e]兴奋地答道.
  妈妈点点头,说道:“毕达哥拉斯学派是古希腊的一个重要学派,带有浓厚的宗教色彩,属于唯心主义学派。他们相信依靠数学可以使人的灵魂得到升华,与上帝融为一体,数学是其教义的重要组成部分.毕达哥拉斯学派的信条就是,万物都可以用数来表示.即‘1是所有数的生成元’‘宇宙的一切都可以归集于整数与整数的比’.几乎毕达哥拉斯的所有门徒都把老师的话奉为真理,只有一个人除外,他就是毕达哥拉斯最得意的弟子——聪明而好学的斯帕索斯.他尝试着用两个整数比来表示边长为1的正方形的对角线长.斯帕索斯花了很长时间,仍然一无所获.”
  “那不就是[2]吗?”小[e]不屑地说.
  “直到17世纪,法国数学家笛卡尔才用[2]表示边长为1的正方形的对角线长,之前可没有这种表示方法呀.”妈妈耐心地解释道,“对于这个当时来讲不可名状的数,斯帕索斯曾用毕达哥拉斯学派常用的反证法进行证明.假设这个数[a=qp],[p]、[q]是化为最简分数比后的整数,即[p]、[q]互素,由勾股定理:12 12=[a2=qp2],化简为[2p2=q2],从这个算式可以看出,[q2]是偶数,那么[q]也是偶数,[p]、[q]互素,所以[p]肯定是奇数.如果[q]是偶数,则可以表示为[q=2b]([b]是自然数),代入[2p2=q2]中,得[p2=2b2],[p2]是偶数,[p]也一定是偶数,与上段结论相矛盾.于是这个数不可能表示为两个整数的比,那么这到底是个什么数呢?除了整数和整数比(分数)之外,世上还有别的数吗?带着疑问,斯帕索斯找到了他的老师毕达哥拉斯, 毕达哥拉斯却大为惊讶和愤怒.”
  “毕达哥拉斯应该感到高兴呀,江山代有才人出,而且这个人才是他的学生.”小[e]对毕达哥拉斯的愤怒感到不可思议.
  “是呀,可毕达哥拉斯没有青出于蓝而胜于蓝的自豪,而是感到非常惊慌,怕学生的发现动摇他‘万物皆数’的根基,于是将斯帕索斯囚禁了起来.在狱中斯帕索斯说,我爱老师,但我更爱真理,然而,秘密被隐藏了一段时间后,还是被传了出去.为了惩罚斯帕索斯,毕达哥拉斯命令人将斯帕索斯装进布袋,沉入爱琴海中.毕达哥拉斯学派的‘无理之举’残忍杀害了斯帕索斯.为了纪念这位为真理奉献生命的学者,人们把这种‘不可公度比的数’称为‘无理数’.这类无理数的发现是数学史上的重要发现,斯帕索斯为此献出了生命,但是我们欣慰地看到数学又向前迈进了一大步.”
  (作者单位:江苏省东台市许河镇中学)
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