什么是数学的原理?

不同时期、不同地区的数学家对于数学原理的看法不尽相同,以下是我所知道的,供题主和各位网友参考:
早在苏美尔和古埃及时期,人们就学会了算术,后来又因为农作、建筑、历法等的需要 出现了 几何 。算术是基础,几何建立在算术之上 。直到古希腊前期,大家普遍认为,数学就是对自然数(不包括0)的运用 。毕达哥拉斯的 《比例论》,将 万物皆数 推向极致 。但,很快 西帕索斯 就发现了 √2 这个不可公度量,史称第一次数学危机 。后来欧多克斯用 几何量 代替自然数,修复了 《比例论》,但这导致几何代替算术成为了数学基础,古希腊数学家也将注意力转向了几何,他们最终的研究成果被 欧几里得 整理在 《几何原本》中 。
同样是古希腊,因哲学的需要,亚里士多德《形而上学》引入了 形式逻辑 。当然这时 逻辑 和 数学 还没直接关系 。
同一时期的中国数学家,同样也对数学进行了 大量研究,成果记录在 《周髀算经》《九章算术》《孙子算经》等 著作中 。和古希腊数学追求 理论证明 不同 中国数学 讲究的是 计算应用,即,数学的本质就是 计算 。
随着时间的推移,中国数学 阴阳(正负) 的思想 传到了 古印度,古印度数学家又加入了 空(零)的概念,从而发明了现在的 阿拉伯数字,并将数字扩充到整个实数 。
阿拉伯人,花剌子模 结合古希腊和古印度算术,引入未知数,创立的 代数,并确立了代数的研究对象之一 方程 。
时间到了文艺复兴时期 。阿拉伯数学的传入欧洲,激活了欧洲人研究数学热情 。笛卡尔利用 坐标系 第一次将代数和几何关联起来,建立的解析几何,开启了数学的分析时代 。牛顿和莱布尼兹 各自在 解析几何 之上 通过 无穷小量 建立的微积分 。但,无穷小量 有时候是 零,有时候不是 零,这遭到了当时数学家的质疑,这就是第二次数学危机 。柯西等人创造了 极限 的概念,弥补了无穷小量 的缺陷,第二次数学危机完美度过 。
同时,莱布尼兹还在亚里士多德的基础上提出创造逻辑语言,以代替自然语言,解决自然语言表述不准确的缺陷 。
时间进入18世纪,数学开始大爆发 。
数学家发现了欧几里得空间,从而 数学 从研究 一个个具体的点、函数,转而研究 所有点、函数 组成的 空间 。后来随着 空间的 研究 出现了 拓扑 。
与数学在分析方向的 迅猛发展不同,无理数还没有完全解决,代数又在解一元高次方程上遇到了困难:数学家发现 5 次方程 就是找不到 求根公式 。天才数学家 伽罗瓦 敏锐的发现:求根公式是由 常数 和 运算 组成的,因此要研究清楚解方程问题,必须将 它们一切研究,于是开创了对 代数系统 的研究方向,从而最终完美的解决了该问题 。
代数的另一方向上,康托尔 创立了 集合论 并结合 皮亚诺的 算术公理,将 数字 用 集合表示,同时 戴德金 利用 分割的 方法,从 有理数集 构成除了 实数集(包括无理数),完美的解决了 第一次数学危机 。他们的共同努力,使得 集合 代替 数字 和 几何量 成为了 数学基础 。这一切都看似很完美,但还是出了问题:集合论 可以通过概念的外延 和 内涵 两个手段定义 集合,罗素发现 用 内涵定义的 集合 有悖论,“理发师声称只给那些不自己刮胡子的人刮胡子,那么,理发师 给自己刮胡子吗?”,史称第三次数学危机 。后经数学家研究,发现 不能直接引入 内涵 作为公理,而是要用一组公理代替它,这就是 数学 公理化 的开始 。碰巧的是,经过二个世纪的努力,莱布尼兹的逻辑语言,终于被哲学家们创造出来了,逻辑语言马上就 和 公理化 相结合,这时的 逻辑 成为了 数学的基础 。不过,早在一个世纪前,布尔 就发明了 用 布尔代数 来描述 逻辑,后来被发展为 格论,所有说:格论 和 形式逻辑 互为基础 。但有格论有一个缺陷是: 无法定义 模态逻辑 的 模态词 。


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