李先銅
雖然論文已經(jīng)從哲學的高度、數(shù)學的高度、幾何的高度,解決了化圓為方問題,但是還有一些人們懷疑的不清楚的問題,特別是尺規(guī)作圖問題,等等,需要做進一步地說明和論證.
一、在哲學上、幾何上,我已經(jīng)解決了化圓為方問題
1.在哲學上,哲學只是回答,化圓為方可不可能的問題.可能就是可能,不可能就是不可能.早在1831年,黑格爾在《哲學史講演錄》里說,化圓為方是不可能的,是個永垂不朽的問題,是偽命題.我現(xiàn)在化圓為方成功了.這說明,我在哲學上已經(jīng)推翻了哲學的化圓為方不可能的神話,使化圓為方這個偽命題,成了真命題.
2.在幾何上,我也取得了化圓為方的成功.幾何是數(shù)學的一個分支.幾何論證問題,首先在于審題.對于化圓為方這個幾何問題,正確的審題是:把圓和方劃分成相等的或者可以證明的幾何的形或者塊,然后證明各個幾何的形和塊相等,最后得出它們相等的結論.
至于把它們劃分成什么樣的幾何的形或者塊,是扇形還是弓形,是三角形還是尖角形,還是月牙形,是不能預先限制的,要根據(jù)具體的情形而定.筆者在證明化圓為方的時候,采用的幾何圖形是半圓形(半圓規(guī)),用這個半圓幾何圖形來解化圓為方這個幾何問題,是正確的幾何解題思路和方法.
而數(shù)學家懷疑我用的半圓規(guī)這個幾何工具,也就是懷疑半圓這個幾何圖形.這種懷疑是沒有幾何依據(jù)的.
二、關于尺規(guī)作圖問題
1.圓規(guī)的定義
圓規(guī)的定義是:畫圖時作圓的工具.
圓規(guī)不是天生的,而是人造的.造什么樣的圓規(guī),是個哲學問題.
哲學,在兩千多年前,稱作形而上學.所謂形而上學,是指形而上的東西,是超乎形的東西.那么,對于圓規(guī)的定義來說,就不能有形狀的限制.如果要受形的限制,那就應該受到圓的天性的限制.而圓的天性就是圓形,而不是兩只腳的怪物.
我解化圓為方的時候,用了半圓規(guī)這個幾何工具,這既是符合哲學的,又是符合幾何學的,還符合圓規(guī)的定義的.而且,這個半圓形規(guī),還具有圓的天性.
2.尺規(guī)作圖的問題
古希臘人認為數(shù)學的精髓在于:基本假設越少越好,推出的命題越多越好.對于作圖工具,當然是越少越好.根據(jù)《幾何原本》第三條公設:以任意中心和直徑可以作圓.數(shù)學家就得出了作圖工具只能是直尺和圓規(guī)的推論.他們認為,直尺和圓規(guī)是最少的兩樣作圖工具.
事實上,在這里,數(shù)學家犯有兩個錯誤.一是,直尺和圓規(guī)是最少的兩樣工具.殊不知,我今天所用的工具,只是一件工具——半圓規(guī)(我稱作尺規(guī))而已.我的這個一件工具——尺規(guī)(半圓規(guī)),比他們的兩件工具——直尺和圓規(guī)還要少.所以,我這一件工具,才是最少的工具,才真正符合最少工具這個哲學定義.而我這一件工具,還解決了化圓為方的問題.他們的兩件工具還沒有解決化圓為方問題.所以,這不能不說,他們犯了個錯誤.
第二個錯誤是什么呢?根據(jù)《幾何原本》第三條公設:以任意中心和直徑可以作圓.數(shù)學家就推出作圖工具只能用直尺和圓規(guī).我認為,這個推論也是錯誤的.
這個推論的錯誤在于:因為我不需要圓規(guī),同樣可以作圓.只需要將直徑的中心定為圓心,將直徑對折得到中心和半徑,將中心固定,讓半徑旋轉(zhuǎn)即可作圓.根據(jù)工具越少越好的原理,就不必要再用圓規(guī)了.或者說,用直尺,就可以作圓.具體作法是,將直尺的一端固定為圓心,將其另一端旋轉(zhuǎn),即可作圓.因為工具越少越好,所以,圓規(guī)就多余了.
居然圓規(guī)是靠旋轉(zhuǎn)作圓的,那么,我當然可以讓直尺旋轉(zhuǎn)作圓啊.
那么,根據(jù)第三條公設,我得出圓規(guī)多余的結論.對不對呢?這是第三公設錯了,還是我的推論錯了呢?
其實,這第三條公設沒有錯,我的推論也沒有錯.而是數(shù)學家的推論:只能用直尺和圓規(guī)作圖,錯了.
那他們是怎么錯的呢?
根據(jù)第三公設,以任意中心和直徑可以作圓,可以推出,直尺和圓規(guī)可以作圖的結論.但這不是作圖的唯一方法.數(shù)學家的錯誤,是把這個可行的方法,當作了唯一的方法.把這兩樣可行的工具,當作只能采用的工具.所以,是數(shù)學家錯了.這是邏輯上的錯誤.
三、關于規(guī)矩數(shù)問題
1.規(guī)矩數(shù)里,數(shù)學家犯了一個錯誤
規(guī)矩數(shù)的規(guī)指圓規(guī),圓規(guī)作出的圖是圓弧或者圓周.在數(shù)學王國里,圓規(guī)就是用圓弧和圓周來存儲數(shù)據(jù)的.規(guī)矩數(shù)中的矩指直尺,直尺作出的圖,是直線.在數(shù)學王國里,直尺就是用直線來儲存數(shù)據(jù)的.
為了表達更準確,我把規(guī)矩數(shù)中圓規(guī)代表的數(shù),稱作規(guī)數(shù),把直尺代表的數(shù)稱作矩數(shù).這樣,因為圓規(guī)只能作圓周,所以規(guī)數(shù)就只能表示在圓周上.因為直尺只能作直線,所以矩數(shù)就只能表示在直線上.規(guī)數(shù)和矩數(shù)以及它們合作產(chǎn)生的新數(shù)據(jù),統(tǒng)稱規(guī)矩數(shù).
值得注意的是,圓規(guī)是不能作出(畫出)半徑或者直徑的,半徑和直徑只能由直尺畫出的.所以,半徑和直徑只能是直尺的數(shù),是矩數(shù).數(shù)學家在這里犯了個錯誤,他們認為,圓規(guī)是用半徑或者直徑來儲存數(shù)據(jù)的.或者說,數(shù)學家想當然的,并不是理論證明了的,把半徑和直徑當作了圓規(guī)儲存數(shù)據(jù)的地方.這是數(shù)學家的錯誤,并不是規(guī)矩數(shù)的錯誤.
2.關于弧度的秘密
其實,圓周的旋轉(zhuǎn)或者滾動,早在17世紀就產(chǎn)生了,這是數(shù)學史上的一個秘密.因為弧度點,也就是等于半徑長度的那段圓弧在圓周上的那個點,早在17世紀隨著弧度制的產(chǎn)生就產(chǎn)生了.這個點是怎么產(chǎn)生的呢?就是圓的旋轉(zhuǎn)或者滾動產(chǎn)生的.這個秘密人們一直不敢捅破.究竟是什么原因呢?原因就是數(shù)學家把圓規(guī)限定為兩腳規(guī)造成的錯誤.
3.關于π的問題
數(shù)學家說,π不是規(guī)矩數(shù).他們說π是超越數(shù).這又是數(shù)學家的一個錯誤.
眾所周知,π之所以產(chǎn)生,是因為圓周.圓周的產(chǎn)生,是因為圓規(guī).沒有圓規(guī),就沒有圓周,就沒有π.圓規(guī)畫一個圓周,π就產(chǎn)生了.所以,π是圓規(guī)畫出的數(shù),理所當然,π是規(guī)矩數(shù).
總之,數(shù)學如果接受了半圓規(guī),規(guī)矩數(shù)也就正確了,π也就是規(guī)矩數(shù)了.有了新圓規(guī)的參與,數(shù)學新的視野就打開了.那是一個嶄新的世界,那是一個廣闊的天地!
我就是接受了半圓規(guī),正確認識了規(guī)矩數(shù),一舉解決了化圓為方這個千古難題的.