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第29章 阿纳萨哥拉狱中化圆为方

在公元前5世纪前后。古希腊流行的尺规作图三大数学难题中,“化圆为方”问题最引人注目。

化圆为方问题又称“方圆问题”。由于圆和正方形都是最常见的“规则”图形,因此化圆为方就成了许多人的研究对象,以致中国数学史家梁宗巨(1924—1995)在《数学历史典故》一书中认为:“也许没有任何一个几何问题像这个‘化圆为方’问题那样强烈地引起人们的兴趣。”是的,在数学史上,只有为数很少的几个几何问题才像它那样引起过人们长期而热烈的兴趣。当然,对勾股定理的证明,也是引起人们长期兴趣的问题,以致人们已经找到大约400种证明方法。

最早研究化圆为方的古希腊数学家,是阿纳萨哥拉(约公元前500一公元前428)。

阿纳萨哥拉生于小亚细亚古代城市吕底亚克拉佐曼内附近的士麦那(今土耳其的伊兹密尔),是古希腊最早的哲学学派——伊奥尼亚学派活动的区域。这个学派是被称为数学之父和科学之父的古希腊泰勒斯在他的出生地——伊奥尼亚创立的。

阿纳萨哥拉虽然出身名门望族,但对荣华富贵毫无兴趣,而对科学研究却“情有独钟”。他曾专心学习伊奥尼亚学派的安纳西门尼斯(公元前582或550一公元前525或428)的著作,继承了该学派的思想。

约公元前480年,阿纳萨哥拉来到雅典,把伊奥尼亚学派的自然观和思辨方法带到那里,从事数学教学和科学研究。他在雅典知识界当了近30年的领袖,其思想影响到整个希腊科学和哲学的发展,被认为是这个学派晚期的代表人物,但他自己却穷得连生活都不能维持了。

阿纳萨哥拉把自己的全部精力和生命都贡献给了科学,竟不去照管自己有相当数量的财产,体现出古希腊人宝贵的科学精神。有人问他人生的目的是什么,他说是研究太阳、月亮和于空。他一生的大部分时间住在雅典,和著名的政治家伯里克利(约公元前499一公元前429)为友,并得到他的支持。

后来,雅典在伯罗奔尼撒战争——雅典与斯巴达间的战争中失败,伯里克利的威信下降。阿纳萨哥拉受到牵连,这时他的仇人趁机指控他亵渎神灵。因为他主张太阳不是一尊神,而是一个像希腊那样大小的、红热的石头,也没有神灵在上,而月球是泥土,本身并不发光,光亮来自太阳。太阳和月亮和我们的地球—样,也有悬崖峭壁等等。

阿纳萨哥拉这种“离经叛道”的无神论,当然会被视为大逆不道之举。于是,他在公元前约450年被雅典的执政者投入监狱,公元前约440年还险些被处死,成为科学与迷信斗争的牺牲品,幸亏得到伯里克利的营救,才得以获释,但也受到罚款并流放的惩罚。

阿纳萨哥拉身陷囹圄之后,对科学仍然“痴迷依旧”。他在狱中依然继续潜心研究化圆为方,并得到过一些相关的成果,但终未能如愿以偿。可惜的是,有关研究成果未能流传下来。虽然他最终没能解决这个问题,但他仍然以在理论上研究化圆为方问题的第一位数学家载入史册。他也不必为此感到羞愧,因为在其后2000多年里,许多比他更为优秀的数学家也没能解决这个问题。直到1882年,德国数学家林德曼(1852—1939)证明了圆周率是超越数之后,才使“用尺规作图法不能化圆为方”得到证明。

阿纳萨哥拉出狱后,被迫离开雅典,迁居于密细亚普姆萨斯。并在当地创立了自己的哲学流派。后来,他在贫困中悄然辞世。有趣的是,那些曾经迫害过他的人,后来又自称是他的信徒。

这是科学和科学家的悲剧。然而,正是由于有这些科学先贤的奋斗、牺牲,历经坎坷之后,人类的科学和文明才有现在的“九九艳阳天”。