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数学家传记

梅内克穆斯Menaechmus

出生
约公元前380年 小亚细亚阿洛佩孔内苏斯(今土耳其)
逝世
约公元前320年

梅内克穆斯是一位希腊数学家,曾教授亚历山大大帝这门学科。他是第一个将椭圆、抛物线和双曲线作为圆锥截面进行研究的人。

完整传记

普罗克洛提到了梅内克穆斯,他告诉我们梅内克穆斯是欧多克索斯的学生,引文如下(例如见[3]):-

赫拉克利亚的Amyclas,柏拉图的同伴之一,以及梅内克穆斯——欧多克索斯的学生,曾与柏拉图一起学习——和他的兄弟Dinostratus使整个几何学更加完善。

Suda Lexicon(一部10世纪希腊词典编纂者的著作)中还有另一处提及,其中指出梅内克穆斯是(例如见[1]):-

……阿洛佩科尼索斯的柏拉图派哲学家,或者根据某些说法是普罗科尼索斯的,他撰写了哲学著作和三卷关于柏拉图的《理想国》的书……

Alopeconnesus 和 Proconnesus 相当接近,前者在色雷斯,后者在马尔马拉海,两者都离 卡里普斯 不远,而 梅内克穆斯 的老师 欧多克索斯 曾在那里工作。梅内克穆斯 的年代与他作为 欧多克索斯 的学生相符,但也与 斯托拜乌斯 在公元5世纪所讲的一则轶事相符。Stobaeus 讲述了一个相当熟悉的故事,这个故事也被用来讲述其他数学家,如 欧几里得,说 亚历山大大帝 要求 梅内克穆斯 向他展示一种学习几何的简便方法,对此 梅内克穆斯 回答说(例如见 [1]):-

国王啊,穿越乡间有私路和御道,但在几何中只有一条路供所有人通行。

有些人由此推断(例如见 [4]),梅内克穆斯 曾担任亚历山大大帝的导师,这确实并非不可能想象,因为正如 Allman 所暗示的,亚里士多德 可能提供了两者之间的联系。普罗克洛 的著作中也暗示 梅内克穆斯 是一所学校的负责人,Allman 在 [4] 中令人信服地论证了这一点。如果情况确实如此,Allman 论证说,所讨论的学校就是 卡里普斯 上的那所,欧多克索斯 曾在他之前在那里任教。

梅内克穆斯以其对conic sections的发现而闻名,他是第一个证明ellipses抛物线双曲线是通过用不平行于底面的平面切割圆锥而得到的。人们普遍认为梅内克穆斯没有发明“抛物线”和“双曲线”这两个词,而是后来由Apollonius发明的。然而,1970年代在阿拉伯语译本中发现的戴可利斯On burning mirrors中的最新证据,使G J Toomer声称“抛物线”和“双曲线”这两个名称都比Apollonius更早。

梅内克穆斯是在试图解决倍立方问题时对圆锥曲线做出了发现。事实上,他着手解决的具体问题是在两条直线之间找到两个比例中项。他做到了这一点,从而利用这些圆锥曲线解决了倍立方问题。梅内克穆斯的解法由阿什凯隆的欧托基奥斯在其对阿基米德On the sphere and cylinder的注释中描述。

假设给定 a,ba, b,我们想找到它们之间的两个比例中项 x,yx, y。那么 a:x=x:y=y:ba : x = x : y = y : b,所以,做一点现代数学,

ax=xy\Large\frac{a}{x}\normalsize = \Large\frac{x}{y}所以x2=ayx^{2} = ay,并且ax=yb\Large\frac{a}{x}\normalsize = \Large\frac{y}{b}所以xy=abxy = ab

我们现在看到,xxyy 的值是通过抛物线 x2=ayx^{2}= ay 和直角双曲线 xy=abxy = ab 的交点找到的。当然,我们必须强调,这绝不表明 梅内克穆斯 解决该问题的方式,但它确实以现代术语展示了抛物线和双曲线如何进入该问题的解。

紧接着这个解之后,阿什凯隆的欧托基奥斯给出了第二个解。现代数学的又一则内容可以说明它:

ax=xy\Large\frac{a}{x}\normalsize = \Large\frac{x}{y}所以x2=ayx^{2} = ay,并且xy=yb\Large\frac{x}{y}\normalsize = \Large\frac{y}{b}所以y2=bxy^{2} = bx

我们现在看到,xxyy的值是由两条抛物线x2=ayx^{2} = ayy2=bxy^{2} = bx的交点求出的。

[1]、[3]和[4]都考虑了一个与这些解法相关的问题。普鲁塔克说,柏拉图不赞成梅内克穆斯使用机械装置的解法,他认为这贬低了被他视为人类心智最高成就的几何学研究。然而,上述紧随阿什凯隆的欧托基奥斯之后的解法似乎并不涉及机械装置。专家们讨论了梅内克穆斯是否可能使用过机械装置来画他的曲线。

Allman [4] 认为,梅内克穆斯可能是通过在曲线上找出许多点来画出这些曲线的,而这或许可以被视为一种机械装置。然而,[1]中对这个问题提出的解答似乎特别有吸引力。如今被称为柏拉图对倍立方问题的解答,被普遍认为并非出自柏拉图,因为它涉及一种机械仪器。托马斯·利特尔·希思 [3] 写道:-

……看来很可能有人面前有梅内克穆斯的第二个解,便着手表明,作为使用圆锥曲线的一种替代,同样的四条直线的表示可以通过机械作图得到。

[1]中提出的看法是,这段引文中的“有人”就是梅内克穆斯本人。

其他提到梅内克穆斯的文献包括士麦那的塞翁的一处,他提出梅内克穆斯是欧多克索斯基于同心球的天体理论的支持者。事实上,士麦那的塞翁声称梅内克穆斯通过添加更多的球面进一步发展了这一理论。关于梅内克穆斯在何处写下这一信息从而使士麦那的塞翁能够获得它,已有一些猜测。一种猜测是,它出现在梅内克穆斯对柏拉图Republic的注释中,上文引自Suda Lexicon的那段话提到了这部著作。

普罗克洛在谈到梅内克穆斯时说他研究了数学的结构[4]:-

……例如,他讨论了“元素”一词较宽泛的含义(在这种含义下,任何能推出另一命题的命题都可称为它的元素)与较严格的含义之间的区别,后者指某种简单而基本的东西,它与由之推出的结论处于原理与推论的关系之中,能够普遍适用,并进入各种命题的证明。

梅内克穆斯讨论的另一个与数学结构有关的问题,是定理与问题之间的区别。尽管许多人声称二者不同,梅内克穆斯却主张二者并无根本区别。他声称,二者都是问题,只是在使用这些术语时,它们指向不同的对象。

参考文献

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