解析几何的创立是笛卡尔的突出成就,然而它的创立并非是一朝一夕的事情。在笛卡尔之前几何学的思维方式还占据着主导的地位,几何学和代数学分别属于两个不同的研究领域。笛卡尔分析了它们的优缺点后认为,希腊人的几何学过于依赖于图形,束缚了人的想象力,而代数学则完全从属于法则和公式,不能成为一种促进智力的科学,所以必须把它们的优缺点互相结合起来才能建立一种“真正的数学”。
在从军时,他经常思考着代数与几何的优缺点和交叉点这一问题。有一次他躺在床上看到一只苍蝇而突发奇想到空间的坐标定位方面的问题,又联系到几何能不能也用坐标定位的方式表示出来呢?这一突发的联想为他以后创立坐标系打开了思想阀门。但是由于当时条件的限制,他对此问题的研究就暂时搁置了起来。
当生活得到稳定之后,他又开始了对这个问题的深入研究,终于创立了直角坐标系,并在1637年发表的《几何学》中进行了详细的论述。坐标系的创立是数学发展上的关节点,有了坐标系就可以用坐标的形式来描述空间上的点,这样一来直观的点就变成数字。依照这种思想他创立了我们现在称之为的“解析几何学”。
解析几何的创立表明了几何问题不仅可以归结成为代数形式,而且可以通过代数变换来实现发现并证明几何性质。代数几何的交叉融合改变了自古希腊以来代数和几何分离的趋向,从而把相互对立着的“数”与“形”统一了起来,几何曲线与代数方程相结合,使常量数学进入了变量数学时期,开拓了变量数学的广阔领域,为后来牛顿、莱布尼兹对微积分的发现开辟了道路。正如恩格斯所说:“数学中的转折点是笛卡尔的变数。有了变数,运动进入了数学,有了变数,辨证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要了。”
笛卡尔的这一天才创见,奠定了他在数学史上的地位。除此之外他在哲学方面的成就也是突出的,他强调科学的目的在于造福人类,使人成为自然界的主人,提出了“我思故我在”的原则和怀疑一切的“系统怀疑的方法”,并主张把几何学的推理演绎方法应用于哲学上,认为清晰明白的概念就是真理。笛卡尔一生的成就证明了他不愧为“近代科学的始祖”。
大家好,今天开始介绍笛卡尔的系列视频,这是第一期。今天,我们从一个笛卡尔的“八卦”故事讲起。前两年,景田百岁山的广告,大家应该都看过,而且很多人可能还觉得有点奇怪。你真的看懂了吗?