0:00:06.941,0:00:08.703 正如希腊神话中许多英雄一样 0:00:08.713,0:00:13.930 哲学家希帕索斯被传说要接受神的惩罚 0:00:13.930,0:00:15.606 但他错在哪儿了呢 0:00:15.606,0:00:16.957 是他杀人了 0:00:16.957,0:00:19.474 还是他破坏了神圣的仪式 0:00:19.474,0:00:23.524 都不是[br]希帕索斯的罪源于一个数学证明 0:00:23.524,0:00:26.583 无理数的发现 0:00:26.583,0:00:30.311 希帕索是毕达哥拉斯学派中的一员 0:00:30.311,0:00:32.922 他们对于数字有着宗教般的崇敬 0:00:32.922,0:00:35.463 他们的格言“万物皆数” 0:00:35.463,0:00:39.013 暗示着他们认为数字是宇宙建立的基石 0:00:39.013,0:00:43.317 而且他们也相信任何事物[br]从宇宙研究到音乐发展 0:00:43.317,0:00:46.477 从形而上学到道德观念 0:00:46.477,0:00:50.175 归根到底都是数字比例的问题 0:00:50.175,0:00:53.488 因此,任何数字都可以被写成一个比例(分数) 0:00:53.488,0:00:55.995 5就是5/1 0:00:55.995,0:00:59.085 0.5就是1/2 0:00:59.085,0:01:00.505 等等 0:01:00.505,0:01:07.907 甚至一个可以被无限延伸的十进制数字[br]也可以被准确表示成34/45 0:01:07.907,0:01:11.421 这些数字都被称为有理数 0:01:11.421,0:01:16.051 而希帕索斯却发现了一个背离这种和谐规律的数字 0:01:16.051,0:01:18.825 一个本不该存在的数字 0:01:18.825,0:01:21.395 这个问题起源于一个非常简单的图形 0:01:21.395,0:01:25.105 一个四边长度均为单位1的正方形 0:01:25.105,0:01:26.898 根据毕达哥拉斯的理论 0:01:26.898,0:01:30.183 这个正方形的对角线长度应该为根号二 0:01:30.183,0:01:35.528 但是无论希帕索斯如何尝试[br]都不能将根号二变为两个整数的比例形式 0:01:35.528,0:01:39.839 他并没有选择放弃[br]而是决定证明这个数字确实无法被比例表示出来 0:01:39.839,0:01:44.196 希帕索斯首先假设毕达哥拉斯的“万物皆数”的观点是正确的 0:01:44.196,0:01:49.145 根号二是可以被表示成两个整数的比例 0:01:49.145,0:01:50.911 他假设这两个整数分别为p和q 0:01:52.262,0:01:54.748 假定这个比例已经被最简化 0:01:56.358,0:01:59.957 因此,p和q应该没有相同约数 0:01:59.957,0:02:02.987 要证明根号二并不是有理数 0:02:02.987,0:02:08.074 希帕索斯只需要证明p/q并不存在即可 0:02:08.074,0:02:11.422 他将等号两侧均乘以q 0:02:11.422,0:02:13.291 然后两侧均计算平方 0:02:13.291,0:02:15.320 得到了这样一个等式 0:02:15.320,0:02:19.274 任何数字乘以2的结果都是偶数 0:02:19.274,0:02:22.332 所以p的平方是偶数 0:02:22.332,0:02:24.715 如果p是奇数,则p的平方不可能为偶数 0:02:24.715,0:02:28.154 因为奇数乘以本身,得到的还是奇数 0:02:28.154,0:02:30.702 所以p也应该是一个偶数 0:02:30.702,0:02:36.176 因此,p可以表示为2a[br]其中a也是一个整数 0:02:36.176,0:02:39.074 把这个等式带入原来的方程,并简化 0:02:39.074,0:02:43.248 得到:q^2 = 2a^2 0:02:43.248,0:02:47.180 再一次,任何数字乘以2得到的结果为偶数 0:02:47.180,0:02:49.921 所以q的平方一定是偶数 0:02:49.921,0:02:52.012 那么q也一定是偶数 0:02:52.012,0:02:54.393 这就得到p和q都是偶数的结果 0:02:54.393,0:02:57.710 但如果这是正确的话[br]p和q就有一个共同的因子2 0:02:57.710,0:03:00.576 和最初的题设矛盾 0:03:00.576,0:03:04.796 至此,希帕索斯得以证明这样的比例是不存在的 0:03:04.796,0:03:06.756 这被称为矛盾证明法 0:03:06.756,0:03:08.234 而根据传说 0:03:08.234,0:03:11.453 上帝并不喜欢矛盾的存在 0:03:11.453,0:03:14.928 有趣的是,即便我们无法将无理数 0:03:14.928,0:03:16.802 表示称为整数的比例 0:03:16.802,0:03:20.891 我们却可以将它准确表现在图形之中 0:03:20.891,0:03:22.149 以根号二为例 0:03:22.149,0:03:27.844 我们需要做的就是准确的画出一个[br]两条直角边均为单位一的三角形 0:03:27.844,0:03:32.596 他的的斜边的长度就是单位根号二[br]这同时也可以被延伸下去 0:03:32.596,0:03:35.144 我们可以继续画另外一个直角三角形 0:03:35.144,0:03:38.491 其中一条边以刚才的斜边为基础,另一条边长度为单位一 0:03:38.491,0:03:41.135 这个三角形的斜边程度就是单位根号三 0:03:41.135,0:03:43.932 它同时还可以继续被延展下去 0:03:43.932,0:03:48.953 关键问题是[br]小数和分数都只是表现数字的方法之一 0:03:48.953,0:03:52.948 根号二只是一个边长为单位一的直角三角形的 0:03:52.948,0:03:54.875 斜边长度罢了 0:03:54.875,0:03:58.259 相似的,著名的无理数pi 0:03:58.259,0:04:01.128 也是与它描述的图形关系一样 0:04:01.128,0:04:04.570 代表者圆周长和半径的比例 0:04:04.570,0:04:07.565 近似值 22/7 或者 355/133 0:04:07.565,0:04:13.707 是永远无法准确的表达出pi值的 0:04:13.707,0:04:16.218 我们永远也无法知道在希帕索斯身上到底发生过什么 0:04:16.218,0:04:20.665 但是我们知道他的发现带动了整个数学界的革命 0:04:20.665,0:04:24.936 所以无论神话里面怎么说[br]永远不要害怕去探索不可能