在所有学科当中,很少有像数学这样,抽象度如此高,通用性如此广泛地学科。
牛顿写过《自然哲学的数学原理》,赫尔曼·外尔写过《数学与自然科学之哲学》,似乎数学轻易地就能跟哲学扯上联系。
下面讨论一个数学问题,由 Pietro Mengoli 于1644年首次提出,问题是:
∑1n2=1+122+132+142+…=?
Leonhard Euler 于1734年首次给出解答,答案为:
∑1n2=1+122+133+142+…=π26
为纪念欧拉的努力,遂以欧拉家乡巴塞尔命名,即
巴塞尔问题。
这里粗略讨论一种跟欧拉不同的解法。更容易理解 : )
step 1:假设有一个周长为2的圆,两端点间的距离
d=2π
,也即圆的直径。
step 2:根据毕达哥拉斯定理,d满足:
1d2=1d21+1d22=π24
step 3:然后继续画圆,因为:
1d21=1d23+1d24
1d22=1d25+1d26
所以有:
1d2=1d23+1d24+1d25+1d26=π24
step 4: 当以上过程重复无限多次,圆无限大时,就有:
…+1−52+1−32+(−1)2+12+132+152+…=π24
可得,
12+132+152+…=π28
因为偶数项占
14
,所以奇数项占
34
,即:
34∑1n2=π28
∑1n2=π28⋅43=π26
完