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圣经中的数学文化

圣经中的数学文化. 一、 科学与宗教 二、 中世纪的数学 三、 《 圣经 》 四、 《 几何原本 》 与 《 圣经 》 的相似之处 五、 奇妙的“圣经数” 153 六、 圣经故事中的“孪生数对” 七、 《 圣经 》 中经常出现的一些数字. 一、科学与宗教. 我们的传统思想 科学与宗教是完全对立,甚至是水火不相融的,只有愚昧和无知的土壤才会生长出宗教。 西方世界现状 科学技术高度发达 、大多数人仍然信仰宗教(特别是美国) 、基督教仍是西方人精神的避难所,它深深地渗透进了西方文化的精髓。 ( 爱因斯坦:“没有宗教的科学是瘸子,没有科学的宗教是瞎子。” ).

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  1. 圣经中的数学文化

  2. 一、 科学与宗教 二、 中世纪的数学 三、 《圣经》 四、 《几何原本》与《圣经》的相似之处 五、 奇妙的“圣经数”153 六、 圣经故事中的“孪生数对” 七、 《圣经》中经常出现的一些数字

  3. 一、科学与宗教 我们的传统思想 科学与宗教是完全对立,甚至是水火不相融的,只有愚昧和无知的土壤才会生长出宗教。 西方世界现状 科学技术高度发达 、大多数人仍然信仰宗教(特别是美国) 、基督教仍是西方人精神的避难所,它深深地渗透进了西方文化的精髓。 (爱因斯坦:“没有宗教的科学是瘸子,没有科学的宗教是瞎子。” )

  4. 因此,科学与宗教不仅仅是对立的关系那么简单。在历史上它们曾经泾渭分明,也曾经融为一体,但绝不是永远的对立或相融的,而是动态的发展关系。因此,科学与宗教不仅仅是对立的关系那么简单。在历史上它们曾经泾渭分明,也曾经融为一体,但绝不是永远的对立或相融的,而是动态的发展关系。

  5. 古希腊时代早期 当时人类的认识低下,没有什么确切性的知识,因此科学与宗教混为一体。古希腊著名学者毕达哥拉斯就创立了一个神秘主义的派别--毕达哥拉斯学派。这种科学、宗教不分的状况一直到亚里士多德之后才发生改变,从此科学与宗教开始区分开来,并逐渐走向对立。

  6. 公元4世纪至9,10世纪 基督教逐渐成为西方的官方宗教,基督教的超 理性占据着主体地位。科学、理性和逻辑的思想完全被排斥。因此长久以来,很多学者认为正是由于基督教的统治才导致了中世纪整个欧洲科学水平的低下。 但是:过高的估计宗教在科学发展中的作用是 不合实际的。因为:科学和宗教都有着自身发展的规律和动因,在影响科学发展的因素中除了宗教之外,还有政治、经济、战争、法律,甚至文学艺术。并且和宗教相比,这些因素的作用往往要大得很多。

  7. 中世纪后期 理性逐渐取代了超理性而成为基督神学的主要支柱,其标志就是在11世纪产生的 “经院哲学”这种属于欧洲中世纪所特有的哲学形态。 经院哲学:是与宗教神学相结合的唯心主义哲学,是天主教教会用来训练神职人员,在其所设经院中教授的理论,故名经院哲学。 上帝是否存在?(逻辑的证明) 安瑟伦(经院哲学的开创者):逻辑三段论、演绎推理。 托马斯.阿奎那:归纳推理 他们的论证引出了科学论证的风气。虽然比较枯燥和晦涩,但客观上导致了一种真的方法论。

  8. 17世纪 (文艺复兴时期) 科学与哲学一下子崛起,几乎17世纪所有的科学家都是自然神论者,没有一个不信奉上帝。 自然神论:上帝是最大的理性,是规律;大自然是上帝的杰作,体现了上帝的伟大神性,我们认识自然的规律与和谐性 就是对上帝的信仰和膜拜。上帝创造了世界之后就不再去管 理世界了,世界遵循着牛顿定律在运行。上帝掌管世界的创 造,主管高尚的精神;牛顿定律掌管世界的运行,主管卑微 的灵魂。 自然神论的意义:为科学争得一席之地,科学不再需要宗教的指手画脚,只需承认世界由上帝创造即可。

  9. 18 世 纪 18世纪法国崛起的无神论者彻底把上帝从自然界赶了出去,他们认为不存在超理性的东西,无须在自然界寻求奇迹和奥秘。 他们只要自然,不要上帝,把一切都拉入理性的旗帜下面,理性成为万能的。 然而在无限无形的精神世界中人们还是渴求有一个终极关怀,即上帝不能消失。

  10. 康德的观点 康德把科学与宗教截然分开,他认为两者是泾渭分明,井水不犯河水的。 一方面:科学属于人类经验范围,而宗教是超经验的。如果我们僭越自身的经验去追求不在经验范围内的上帝,只会导致二律背反,这样康德就彻底而系统地把上帝从自然中驱逐出去。 另一方面:在另外一个灵魂不朽的世界里,上帝会按照每个人的德行对其进行审判。只有这样才能使科学不断的发展,而同时社会的道德水平又可以保持在一个较高的状态。即,宗教可以给人提供道德,而道德将给科学指明方向。 从此,在有形世界的科学和在情感世界的宗教开始并行不悖。

  11. 可以理解:为什么西方的科学家们在进行科学研究时是严肃而理性的,追求严密的逻辑和严格的推理;而在他们的精神世界 ,则信奉基督教作为他们心灵的慰藉。 所以不能机械地把科学与宗教的关系归于对立或是融合,它们的关系是动态和发展的。

  12. 二、中世纪的数学 普遍观点:中世纪是欧洲历史上一个灾难性的时代,最早是由 中世纪末期的文艺复兴人文主义者和新教徒们提出的。 事实上:漫长的中世纪对当代世界的形成有着深远的影响。 直到今天,中世纪时关于教育、政府、社会结构、社会公正的 观念仍然影响着欧洲以及非欧洲国家。 例如:大学是中世纪的发明,而现在大学这种教育机构遍布全 球;美国、加拿大、以色列、日本等国家的立法机构都可以说 是源自中世纪的国会和议会制度;当今中国、古巴、朝鲜等国 的共产主义政体,也源自西欧的思想,其中一部分可追溯至马 克思之前好几百年前的中世纪晚期。

  13. 二、中世纪的数学 欧 洲 占星术:中世纪的早期,数学这个名词所表示的意义就是占星术。这是由于想要研究星球的运转,丰富的数学知识是必需的,因此,占星术的教授就叫做Mathemathicii。 中世纪的占星术并没有被认为是愚蠢及天真的人所沉溺的迷信,相反地,它被认为是一种科学。而且其原理被接受的程度,就如同后来人们接受哥白尼的天文学及十九世纪的万有引力定律一般。培根、卡丹以及开普勒也赞同占星术的理论,同时用他们丰富的科学及数学知识来研究它。甚至伽利略也曾对医学院的学生演讲天文方面的知识,以供他们应用在占星术上。

  14. 数学与基督教会之间的关系 一方面:教会在编制历法,特别是在推算复活节的日期时,占星术、几何学以及算学的知识是非常重要的。所以在欧洲的每一所修道院内,都至少有一位修道士能够执行这项工作。 另一方面:数学可用来当作研究神学的入门。这是由于在中世纪后期,从阿拉伯传入大量被翻译成拉丁文的希腊抄本,特别是亚里士多德的学说和逻辑,更是为当时人所熟知。

  15. 因此教会必须面临的挑战就是如何去调和亚里士多德哲学和天主教的神学、形而上学和启示录之间的一致性。此时以阿奎那为代表的经院派学者对这些基督教义作出了全然理性的护卫,为神学提供了一个严谨的逻辑结构,并且融合了天主教义和亚里士多德的哲学而成为一个合理的体系,从而为阿奎那赢得了“精神上的欧几里得”的头衔。

  16. 印度及阿拉伯 印度人:应用巴比伦人的位值原理,建立了十进位的观念,并且将巴比伦的分开符号转变成发展完备的零记号。据历史记载,印度人最先完整地创造了一种非常重要的新概念,那就是负数的概念。 阿拉伯人:在数学上突出成就,主要表现在代数学、三角学方面。更为重要的是,阿拉伯人将古代东方数学文化传播到了欧州,从而为欧洲近代代数学的建立作出了不可磨灭的贡献。

  17. 三、《圣经》 <圣经>之最 销售量最大:据专家估计自印刷出版以来共计40-60亿册,如今每年的销售量都在1亿册以上。 最多译本:据统计1984 年共有1634种语言的译本已经完成,另有1200多种语言在翻译中。 最古老的记录:圣经首五卷书完成于三千六百多年前,末一卷启示录则完成于一千九百多年前,距今时日最古远; 最平价:如果没有能力购买还有免费赠送《圣经》的机构。 最珍贵:一九四七年在约旦旷野发现的“死海古卷”,被以色列视为国宝,价值连城。

  18. 执笔者最多:《圣经》的执笔者有四十几位之多,他们所处的时代不同,职业、身份也不同。有的是政治、军事领袖(如摩西,约书亚),有的是宰相(如但以理),甚至有君王(如大卫、所罗门),有的是犹太律法家(如保罗)、先知(如以赛亚、约拿),有的是医生(如路加),还有渔夫(如彼得)、牧羊人(如阿摩司)和税吏(如马太)。有的写于战争危难之中,有的写于太平盛世之时,有的完成于皇宫之内,有的则在牢狱或流放的岛上。执笔者最多:《圣经》的执笔者有四十几位之多,他们所处的时代不同,职业、身份也不同。有的是政治、军事领袖(如摩西,约书亚),有的是宰相(如但以理),甚至有君王(如大卫、所罗门),有的是犹太律法家(如保罗)、先知(如以赛亚、约拿),有的是医生(如路加),还有渔夫(如彼得)、牧羊人(如阿摩司)和税吏(如马太)。有的写于战争危难之中,有的写于太平盛世之时,有的完成于皇宫之内,有的则在牢狱或流放的岛上。

  19. 这些在时间上跨越了一千九百多年的作者们,并不知道这些书卷日后会被汇编成册,成为新旧约正典。然而,当人们把这66卷书汇在一处时,这些横跨六十代人写成的作品,却呈现出前后呼应、和谐一致、浑然一体的风貌来。仿佛有一只无形的手,穿过千年的时光,操控着每位作者手中的笔,使这些作品,超越了作者身为“人”的有限性,成为宏篇巨著中浑然天成的一部分。这些在时间上跨越了一千九百多年的作者们,并不知道这些书卷日后会被汇编成册,成为新旧约正典。然而,当人们把这66卷书汇在一处时,这些横跨六十代人写成的作品,却呈现出前后呼应、和谐一致、浑然一体的风貌来。仿佛有一只无形的手,穿过千年的时光,操控着每位作者手中的笔,使这些作品,超越了作者身为“人”的有限性,成为宏篇巨著中浑然天成的一部分。

  20. 四、《几何原本》与《圣经》的相似之处 《几何原本》与《圣经》 《几何原本》和《圣经》,一个是数学发展史上的杰作,一个是基督教典籍;一个是严谨精确的,另一个又是超越理性的。二者似乎是风马牛不相及,又似乎是矛盾对立的,怎么会有相似之处呢?事实上,这两本书在结构和根基上以及对人类文明的贡献上都有着许多相似之处。

  21. 首先罗素(B.Russell)曾经这样来定义数学:我们既不知道我们在谈论什么,也不知道我们所说的东西是否正确。直到现在还有很多人由于对数学的本质不了解,以为数学是个奥秘;同样的,《圣经》中的神圣启示对于很多人甚至基督徒也是个深不可测的奥秘。但是一旦接受开启,这个奥秘就可以成为人们真实的经历和享受。

  22. 地位上的相似之处 《几何原本》是古希腊伟大学者欧几里得的一部不朽之作,集整个古希腊数学的成果和精神于一书。既是一本数学巨著,也是一本哲学巨著,在长达两千多年的时间里它经历多次翻译和修订,自1482年第一个印刷版本出版,至今已经有1000多种不同的版本。除圣经》以外没有任何其他著作,其研究、使用和传播之广泛能够与《几何原本》相比。

  23. 《圣经》更是一部不朽的著作,历经3400年而不衰(《圣经》中最古老的经卷约成书于公元前1400年左右),其包含内容之丰富,发行量之大是任何其他一本著作无法比拟的。据统计1984年共有1634种语言的《圣经》译本已经完成,另有1200多种语言在翻译之中。《圣经》更是一部不朽的著作,历经3400年而不衰(《圣经》中最古老的经卷约成书于公元前1400年左右),其包含内容之丰富,发行量之大是任何其他一本著作无法比拟的。据统计1984年共有1634种语言的《圣经》译本已经完成,另有1200多种语言在翻译之中。

  24. 结构上的相似之处 在《几何原本》的开始,天才的欧几里得凭借自己伟大的洞察力和判断力选择了5条公设和5条定理,所谓公设即是不证自明的显在事实,如:过两点可以做一条直线,直角都相等。然后从这些有限的公设、公理以及最基本的一些定义出发,以形式逻辑的方法通过完美、严密的推理、演绎来论证命题,从而得出一系列复杂的定理,进而推演出整个几何学系统的结构。

  25. 因此,如果我们把几何学看做一个宏伟的建筑的话,那么最初的这些公设和公理就是几何学这座大厦的基石。所以不难理解,一旦基石出现问题,那么再坚固的建筑也会开始变得岌岌可危。数学史上“非欧几何”这一重要分支的创立就是由于人们对于欧几里得第五公设的质疑而产生的。

  26. 结构上的相似之处 《圣经》做为基督教神学系统的唯一一部典籍也有自己的信仰基石或者说不证自明的公理,那就是:圣父上帝是宇宙的创造者,死而复活的圣子耶稣是人类的拯救者,圣灵是居住在每一位被造者心中的启示者,圣父、圣子、圣灵是三位一体的独一真神。基督信仰者正是由于无条件接受了这样的信仰基石,才会将自己的生命完全的交由上帝来掌管,遵循《圣经》所教导的诫命、律例和典章。

  27. 同样的道理,如果《圣经》的基石被摇动,那么基督教信仰将会面临被推翻的危险。所以有人说只要找到了耶稣的尸体,哪怕是耶稣的一块骨头,基督教就会立刻土崩瓦解。同样的道理,如果《圣经》的基石被摇动,那么基督教信仰将会面临被推翻的危险。所以有人说只要找到了耶稣的尸体,哪怕是耶稣的一块骨头,基督教就会立刻土崩瓦解。

  28. 数学的神学使命 《圣经》宣称宇宙是由上帝创造的,但是没有记载他是按照什么法则创造出了如此完美和谐的宇宙,《圣经》只是告诉人们上帝在完成了这一切工作之后就将管理世界的任务交给了人类。也许是为了承担起管理世界的重任吧,有史以来,人类都在孜孜不倦地探索着自然的奥秘。

  29. 而研究始于3000年前的数学就是探索空间理性的学科,是探索上帝存在的学科,是想找到宇宙“本基”的学科,是为了研究上帝的本性和做法以及上帝安排宇宙的方案的学科。文艺复兴时期的科学家都相信由上帝所创造的自然是数学化的,每一种自然现象都遵从数学定律。

  30. 数学的神学使命 事实上,物理世界的性质只有用数学表示出来才是真正可知的。世界的结构和行为是数学的,自然界按照亘古不变的十分精确的数学定律在运行。因此,上帝按照和谐的数学定律设计、创造了这个世界。世界的和谐就是上帝的数学安排,上帝将严格的数学秩序注入世界,人们只有通过艰苦的努力才能理解、领悟这种秩序。

  31. 这也就是为什么牛顿能够对艰巨的、有时甚至是乏味的科学工作津津乐道,其原因就在于他认为这些工作为揭示上帝的旨意提供了线索。18世纪末期英国浪漫主义先驱威廉·布莱克在他的油画《创造者》,就将上帝描绘为手拿圆规测量天地的巨人。这也就是为什么牛顿能够对艰巨的、有时甚至是乏味的科学工作津津乐道,其原因就在于他认为这些工作为揭示上帝的旨意提供了线索。18世纪末期英国浪漫主义先驱威廉·布莱克在他的油画《创造者》,就将上帝描绘为手拿圆规测量天地的巨人。

  32. 威廉·布莱克也是著名诗句“一花一世界,一沙一天堂”的作者。威廉·布莱克也是著名诗句“一花一世界,一沙一天堂”的作者。

  33. 数学的神学使命 培根: 大自然是用几何语言写成的。 笛卡尔:深信整个自然界就是一个巨大的几何 体系。 开普勒:宣称世界的实在性由其数学关系构成。 伽利略:数学定律是现象的真正起因,数学原 理是上帝描绘整个世界的字母,没有 数学原理的帮助,就不可能了解任何 一个现象,人们只能徒劳地在黑暗的 迷宫中徘徊。

  34. 五、奇妙的“圣经数”153 什么是三角数字 三角数字:可以排列成如下图形的数字 ○ 1 ○ 1 ○ ○ 2 ○ 1 ○ ○ 2 ○ ○ ○ 3 ○ +1 ○ ○ +2 ○ ○ ○ +3 ○ ○ ○ ○ +4 13610

  35. 三角数字并非寻常。当数目增大时,这些特别的数字就变得极为缺少。例如:在两百万,即 个自然数内,其中的三角数还不到2000个,平均只占千分之一。 由等差数列求和公式可知,第 个三角数即为 。 思考:除此之外还有什么办法可以快速得到更多的三角数字?

  36. 帕斯卡三角 0 1 0 1 1 0 1 2 1 0 1 3 3 1 0 1 4 6 4 1 0 1 5 10 10 5 1 0 1 6 15 20 156 1 0 1 7 21 35 35 21 7 1 0 1 8 28 56 70 56 28 8 1 0 1 9 36 84 126 126 84 36 9 1 0 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

  37. 帕斯卡三角 构造方法: 斜边上的所有数字为0. 第一列:数字除第一个是0之外其余全部为1,其余任何一个数字都可以由位于其正上方的数字和位于其左上方的数字相加而得到。 第三列:全部的三角数字(1、3、6……),因为将这个三角扩展下去就可以找出任何一个三角数。

  38. 第四列:数字(1,4,10,20,35、56……),它们恰是所有的“三边金字塔数字”,即三维空间中的三角数。这些数字构成一个四面体,好象以三边为底而垒起的网球堆一样。第四列:数字(1,4,10,20,35、56……),它们恰是所有的“三边金字塔数字”,即三维空间中的三角数。这些数字构成一个四面体,好象以三边为底而垒起的网球堆一样。 第五列:四维空间中的所有三角数。 第n+1列:是n维空间中所有的三角数。 结论:帕斯卡三角所包含的是所有维数空间的所有三角数。

  39. 用帕斯卡三角来构造兔子数列 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 1 1 5 10 10 5 1 1 6 15 20 15 6 1 1 7 21 35 35 21 7 1 1 8 28 56 70 56 28 8 1 1 9 36 84 126 126 84 36 9 1 · · · · · · · · · · · 1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……

  40. 用帕斯卡三角来构造兔子数列 构造方法:该数列的第i项等于上述帕斯卡三角中第1列第i行的数字加上第2列第i-1行的数字,再加上第3列第i-2行的数……,依次加上去,一直到对角线为止。 形象地描述:以第1列中的任意一个1为起点,沿右上方45°角做一条斜线,将位于该斜线上的所有数字相加(如图中蓝色数字所示)。最后将这些“和”按顺序排列,构造出一个数列,这 个数列就是 1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89、144……

  41. 《圣经·新约》约翰福音21章 耶稣死而复活之后在提比哩亚的海边向7个门徒显现,当时耶稣的门徒打了一整夜的鱼什么也没有打着。天将要亮的时候,耶稣站在岸上,但是门徒却不知道是耶稣。耶稣对门徒说:“你们把网撒在船的右边,就必得着。”他们便撒下网去,竟拉不上来,因为鱼甚多。当他们把网拉到岸上之后,发现网满了大鱼,共153条。

  42. 提比哩亚海

  43. 153的神奇性质 153=1+2+‥+17(三角数) 153=1!+2!+3!+4!+5! 153=13+33+53 思考:还有哪些数字具备这些性质? 任取一个是3的倍数的自然数,然后进行如下变换: 把该自然数所包含的各位数字的立方相加,其和再作为变换后的新数字。反复进行上述变换,经过有限次以后,结果必然到达153。

  44. 例如: 对24进行变换,过程是: 24→72→351→153。 对123进行变换,过程是:123→36→243→99→1458→702→351→153

  45. 自我生成数 自我生成数:任意一个具有某种性质的整数将它各位上的数字,如果按照一定规则对其进行数次变换,最后落在一个不变的数上,这个不变的数就被称作“自我生成数”,或者叫“自恋数”。 因此,规则决定了什么样的数是一个自我生成数。

  46. 例如:任写一个数字不相同的三位数(数字相同的111、222、333、……999除外),将组成这个数的三个数字重新组合,使它成为由这三个数组成的最大数和最小数,而后求出这新组成的两个数的差,再对求得的差重复上述过程,最后得到的自我生成数是495。例如:任写一个数字不相同的三位数(数字相同的111、222、333、……999除外),将组成这个数的三个数字重新组合,使它成为由这三个数组成的最大数和最小数,而后求出这新组成的两个数的差,再对求得的差重复上述过程,最后得到的自我生成数是495。

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