当前位置: 庄子 >> 庄子推荐 >> 庄子里居然有微积分思想
主页菌常常听说一些理论,说是我国没有古希腊的逻辑思辨的传统,没有西方文艺复兴、启蒙运动的那种科学精神。主页菌不仅仅在那种饭局的大圆桌上听过,而且在正式的中学语文和历史课程中听过老师信誓旦旦地说过:“我们古代的《六国论》这样的议论文根本没有真正的逻辑。”
且不说这样的观点是否是妄自菲薄,现在主页君知道,这种观点事实上就不太站得住脚。纵览我们国家自己的文化,我们真的有思辨和科学精神的传统,至少有它们的雏形和种子。
(但是《六国论》确实没有真正的逻辑!)
明代旅行家徐霞客就是一个栗子。他在西方的话语体系里称得上达尔文一样的探险家和“博物学家”,纯粹因为好奇和兴趣探索地形、水文、岩石和物种。。。
徐霞客
而最近主页菌偶然发现,我国在春秋战国时期,就有一位机智的大佬,通过冥思苦想产生了对运动和空间的深刻认识,不仅和古希腊先贤蜜汁契合,而且直逼牛顿莱布尼茨的微积分思想。。
这么神奇的事情,当然发生在神奇的《庄子》里。
这位机智的大佬,当然就是和庄子辩论“子非鱼安知鱼之乐”的惠子~
聪明绝顶。。
《庄子·天下篇》说,惠子真名惠施,“学富五车”这个成语就是说他。庄子和他是好基友,黑他说:“这个家伙价值观杂乱无章不纯粹,说的话不合大道是辣鸡。”(惠施多方,其书五车,其道舛驳,其言也不中。)
不过主页菌看来这只是基友的商业互黑。。因为接下来《庄子》详细引述了惠子遍历万物后的十个主张,史称“历物十事”,主页菌看完后拍案叫绝。。
给苯酚们翻译一下其中的一丢丢??!!
1.
至大无外,谓之大一;至小无内,谓之小一。
翻译:大到没有外界,称之为无穷大。小到没有内含,称之为无穷小。
要知道《逍遥游》花了这么多篇幅,介绍了这么多神兽和道德高尚的奇人,还是没有把无穷大的概念说清楚,惠子用“至大无外”就给定义出来了~
在极限的概念出现之前,惠子这里提出的概念正是早期数学家脑子里的无穷大无穷小。甚至到了19世纪,法国数学家虽然懂极限了,还是在用“想要多小有多小”aussipetitqu’onleveut这种方式来表示无穷小。
那么无穷小是不是就是什么都没有,是不是0呢?惠子似乎也思考了这个问题,因为接下来他提出了关于无穷小的神奇运算规则:
2.
无厚,不可积也,其大千里。
翻译:没有厚度的平面,按理说不能累积,但是真的累积起来却形成大到千里的东西。
也就是说,无穷多个无穷小加起来可以是一个有限的量。
∞?0可以等于随便什么数,或者说0/0可以是随便什么数,这可是是主页菌上到大一才真的搞明白的事啊!!而这也是积分的基本思想:把无穷多个无穷小的面积加起来~
此外,惠子也意识到了物体的位置和状态时刻都在变化,或许要用到无穷小的概念才能正确地谈论它们,这是“历物十事”的第四条:
4.
日方中方睨,物方生方死。
翻译:太阳刚到正午就已经偏斜,生物刚一出生就已经开始死亡。
太阳的轨迹
也就是说,当我们看到太阳到达最高点,刚刚喊出“到中午啦!”的时候,太阳已经偏离正午一丢丢,开始下山了。
看到这里,学过微积分的苯酚们会不会都有一种求导的冲动?在接近正午无穷小的时间间隔里,太阳移动了无穷小的距离,两者的比值就是太阳在天上移动到速度。。。
就是这种导数
总之,惠子热爱无穷小、思考无穷小、分析无穷小,无穷小的思想显然已经融入了惠子的三观,而且显然让他兴奋不已。在“历物十事”之外,他还有著名的言论:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,和前面说的没有厚度的平面堆积成千里一样,无数片没有厚度的木片片也可以拼成一尺的棒子。有人说这句话讲的是物质无限可分,主页菌认为它并不是讲具体的物质,更多的是形而上的数学意义:无穷小如何通过不断分割空间获得,这种理解和惠子的其他思想更吻合。
另外他有关于运动的思辨:“飞鸟之景未尝动也;镞矢之疾,而有不行、不止之时”。虽然和现代微积分关系不大,但和古希腊芝诺的“飞矢不动”不谋而合。
飞鸟的影子没动?
主页菌不知道惠子有没有对这些关于无穷小的理论进行进一步分析。我们知道惠子有著作,但是已经失传了。然而既然有著作,惠子对自己的主张肯定有系统性的论述。“历物十事”提到的那些言论虽然很简短,但是其深刻性和一致性让人不得不猜测他已经通过无穷小提出了速度的定义,也就是今天说的导数。
毕竟主页菌学了这么多遍微积分,要主页菌泛泛而谈微积分是个啥,大概也就能说出惠子这些吧~
“历物十事”的其他内容也很有数学思维,甚至用现在的眼光看来,有些拓扑的影子。主页菌今后会写一写!
然而庄子很不服气,说惠子“以此为大”,说这种细枝末节的东西有什么好骄傲的。而这在主页菌看来,正是我国古代思想界没有引爆科学革命的原因之一:把没有直接经世济民、修身养性的用处的东西默认为没用。(还有一个原因是长期独尊儒术)
殊不知多年后,西方有一拨像惠子一样价值观杂乱无章不纯粹的人:笛卡尔、伽利略、牛顿、莱布尼茨,把运动的理论和无穷小分析发展成了精妙的微积分,从而达到为人类带来了汽车和火箭。
嗯,这有什么好骄傲的呢?
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