數學史

希爾伯特的《幾何學基礎》與形式主義(Formalism and David Hilbert’s Foundations of Geometry)

希爾伯特的《幾何學基礎》與形式主義(Formalism and David Hilbert’s Foundations of Geometry
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

一般人若對於數學哲學流派中的形式主義(formalism)感興趣,那麼,最值得參考的經典文獻,莫過於希爾伯特(David Hilbert, 1862-1943)的《幾何學基礎》(The Foundations of Geometry)。這本書源自哥廷根大學 1898-1899年冬季班有關歐氏幾何課程的教材。

《筭數書》:超過兩千年的漢簡數學書(Suan Shu Shu: Han Bamboo Math Text over Two Thousand years)

《筭數書》:超過兩千年的漢簡數學書(Suan Shu Shu: Han Bamboo Math Text over Two Thousand years)
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

目前在全世界的古代出土文物中,超過兩千年的數學文本可以說是鳳毛麟角。近二十年來,在中國發現的秦簡《數》與漢簡《筭數書》,就是極珍貴的例外,非常值得我們一起來分享這些世界文化遺產的價值與意義。在本文中,我們只介紹《筭數書》。

阿拉伯的數學(Arabic Mathematics)

阿拉伯的數學(Arabic Mathematics)
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

在人類歷史中,阿拉伯人的數學發展,正如其他文明一樣,有其獨特的一面。不過,由於回教與基督教的長期衝突,使得由西方學者所主導的數學史研究中,對於阿拉伯數學始終很少給出應有的肯定與評價。因此,我們特別在此高瞻計畫中,簡介阿拉伯數學的成就及意義。希望經由此一文明窗口,讓我們一起欣賞異文化的數學意義與價值。 

如何閱讀祖沖之?(How to Read Zu Chongzhi?)

如何閱讀祖沖之?(How to Read Zu Chongzhi?)
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

對於很多人來說,祖沖之並不是陌生的中國歷史人物,譬如說吧,在一些中國古代科學家的傳記書寫中,都一定可以找到他的故事,完全不需要我們在此狗尾續貂。

不過,敘說他的生平事蹟,並著重與他的數學成就比較相關的部份,乃至於他如何看待他自己的貢獻,從傳記書寫與閱讀的觀點來看,似乎還是值得一說再說。在此,我們打算「重建」有關他的歷史故事。其中,還要特別說明有關圓周率近似值「祖率」$$\frac{355}{113}$$(日本數學史家三上義夫所命名)之價值與意義。

0 的發明

0 的發明
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

目前數學普及中譯書籍中有兩本與數目 0 有關:《從零開始》與《零的故事》。本文增補其中有關古代中國數學的相關內容。

在數學史上,$$0$$ 可以說是一個相當「年輕」的概念。對很多早期的人類文明來說,譬如古希臘哲學家畢達哥拉斯,數目(number)$$1$$ 並不是數目,而是萬事萬物的根本,頗有一點「道生一」的味道。這種認知並非僅限於哲學家而已,古希臘的歐幾里得 (Euclid) 也不例外,他在《幾何原本》中所定義的「自然數」(或整數,whole number),就是從 $$2$$ 開始的。

後來,$$1$$ 雖然也被納為自然數,但是,代表「全無」的 $$0$$ 概念,畢竟很難從代表「全有」的 $$1$$ 概念發展出來,希臘數學史就是最好的見證之一。平心而論,利用一個「有形的」實體(譬如「$$0$$」)去代表「沒有」或「空無」,的確是人類認知的一大躍進。

斐波那契(Fibonacci)及其兔子

斐波那契及其兔子 (Fibonacci and his rabbits)
臺北市教育大學數學與資訊學系蘇意雯助理教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

本文介紹斐波那契(Leonardo Bonacci) 的生平及其著作,希望讀者得以理解他的《計算書》之創作背景。

一般人(包括科普作者)提及斐波那契時,都會引述以他的名字命名的數列 $$1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34,…$$ 如何與兔子繁殖相關。不過,他的數學著作內容與名字之來源,恐怕就很少人留意。現在,我們就先澄清這兩個問題。

首先,科普作家當然都會提及斐波那契在1202年出版的名著《計算書》(Liber abbci)。然而,這本書一直都被誤解為討論算盤的書籍。這可能是因為它的拉丁文名銜 Liber abbci 直譯成英文,就是“Book on Abacus”,從而譯成中文,就成了不折不扣的「算盤書」了。

費馬最後定理(Fermat’s Last Theorem)

費馬最後定理(Fermat’s Last Theorem)
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

費馬最後定理是一個響叮噹的名字,本文提供一個簡要的故事版本,希望有助於理解此一定理的解決過程之歷史意義。

費馬最後定理當然跟費馬有關,請先看費馬的故事。

費馬(Pierre de Fermat, 1601-1665)是數學史上公認最偉大的業餘數學家。他年輕時他就讀法學院,後來擔任法國城市土魯斯(Toulouse)的市議員。隨著經歷與職位的提升,最後成為土魯斯刑事法庭的成員。作為一位法官,費馬被大家認為頭腦清楚,但時常心不在焉。

從上述這個有關費馬生涯的片段,完全看不出為何直至今日我們仍會紀念他與談論他。我們會這麼做的理由,當然與他生命的另一面向有關。在費馬人生的某一時間點,或許是他在波爾多(Bordeaux)就讀大學的時候,他發現了數學,而這個發現成為他寄託終生的熱情所在。

數學家傳記及其教學之反思(On biography of mathematicians and its use in classroom)

數學家傳記及其教學之反思(On biography of mathematicians and its use in classroom)
國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授/國立臺灣師範大學數學系洪萬生教授責任編輯

 數學家傳記是很好的數學教學題材,本文針對教材選擇與教學策略,提供一些初步的建議。

一般而言,專業數學史家出版學術性的數學家傳記,都不是為了普及的目的。不過,目前倒是有頗多的數學家傳記,卻是由科普作家所出版,其創作關懷值得我們推薦。

就出版記錄來看,Eric T. Bell似乎最早使用數學家傳記作為一種(普及)策略,特別是生動的軼事,以方便引介這些數學家的發現成果給社會大眾,他的《大數學家》(Men of Mathematics),儘管不無誇張渲染或扭曲史實,仍然吸引頗多讀者的注意。

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