第二次数学危机--无穷小是零吗
【慕联导读】
18世纪,微分法和积分法在生产和实践上都有了广泛而成功的应用,大部分数学家对这一理论的可靠性是毫不怀疑的。
1734年,英国哲学家、大主教贝克莱发表《分析学家或者向一个不信正教数学家的进言》,矛头指向微积分的基础--无穷小的问题,提出了所谓贝克莱悖论。他指出:牛顿在求的导数时,采取先给x以增量0,应用二项式,从中减去以求得增量,并除以0以求出的增量与x的增量之比,然后又让0消失,这样得出增量的最终比。这里牛顿做了违反矛盾律的手续──先设x有增量,又令增量为零,也即假设x没有增量。他认为无穷小dx既等于零又不等于零,召之即来,挥之即去,这是荒谬。无穷小量究竟是不是零?无穷小及其分析是否合理?由此而引起了数学界甚至哲学界长达一个半世纪的争论。导致了数学史上的第二次数学危机。 18世纪的数学思想的确是不严密的,直观的强调形式的计算而不管基础的可靠。其中特别是:没有清楚的无穷小概念,从而导数、微分、积分等概念也不清楚,无穷大概念不清楚,以及发散级数求和的任意性,符号的不严格使用,不考虑连续就进行微分,不考虑导数及积分的存在性以及函数可否展成幂级数等等。
直到19世纪20年代,一些数学家才比较关注于微积分的严格基础。从波尔查诺、阿贝尔、柯西、狄里赫利等人的工作开始,到威尔斯特拉斯、戴德金和康托的工作结束,中间经历了半个多世纪,基本上解决了矛盾,为数学分析奠定了严格的基础。
同学们对第二次数学危机---无穷小是零吗,可能还是不能够理解清楚,其实也没有太多的关系,随着我们之后的学习发展,相信同学们会慢慢理解体会的,现阶段,我们就把这个当成一个故事了解一下就可以了。数学危机的出现可以看出,数学的发展过程是艰辛曲折的,但是,古代的科学家刻苦专研的精神,为数学发展奠定了坚实的基础,也为我们树立了好的榜样。