尼科爾·奧雷姆(法語:Nicole Oresme,1325年1月1日—1382年7月11日)是14世紀法國著名的哲學家和科學家。他在經濟學、數學、物理學、占星學、天文學、哲學和神學等領域撰寫了許多有影響力的作品。
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奧雷姆出生於諾曼第的一個貧困家庭,後在巴黎大學學習並獲得博士學位。他曾任納瓦爾學院(College of Navarre)的院長(grand-maître)、魯昂大教堂的院長(Dean of the Cathedral of Rouen),並在法王查理五世的支持下成為利雪主教(Bishop of Lisieux)。
奧雷姆在科學和數學方面的貢獻尤為突出。他在《天與地之書》(Livre du ciel et du monde)中討論了地球自轉的可能性,並批判了占星學的準確性。他發展了不可通約分數的概念,並首次證明了調和級數的發散性。此外,他在數學上引入了曲率的概念,並提出了早期的直角坐標系思想。
生平
尼科爾·奧雷姆大約於1320-1325年出生在諾曼第卡昂附近的阿勒曼涅村(今天的弗勒里敘爾奧恩),屬於巴約教區。關於他的家庭幾乎沒有任何記載。
奧雷姆就讀於由皇家資助的納瓦爾學院,這是一所為在巴黎大學學習期間無法支付費用的貧困學生提供資助的機構,這表明他很可能出身於農民家庭。
奧雷姆在巴黎與讓·布里丹(被稱為法國自然哲學學派的創始人)、薩克森的阿爾伯特以及因根的馬西利烏斯(可能的)一起學習「藝術」,並獲得了藝術碩士學位。到1342年,他已經是藝術學院的執教碩士(regent master),當時正值威廉·奧卡姆自然哲學危機期間。
1348年,他在巴黎學習神學。
1356年,他獲得了博士學位,並在同年成為納瓦爾學院的院長(grand-maître)。
1364年,他被任命為魯昂大教堂的院長。大約在1369年,他應查理五世的要求開始了一系列亞里士多德作品的翻譯工作,查理五世在1371年授予他養老金,並在1377年獲得皇家支持下被任命為利雪主教。1382年,他在利雪去世。
科學工作
在《天與地之書》中,奧雷姆討論了地球自轉的各種證據。他認為,如果地球在運動而不是天體球在運動,那麼天文學家計算的所有天體運動看起來都一樣。他否定了地球運動會導致空氣被拋在後面,從而引起大風的觀點。在他看來,地球、水和空氣都會共享同樣的運動。至於聖經中提到太陽運動的經文,他認為這是大眾語言的習慣用法,不應被字面理解。他還指出,讓小地球自轉比讓巨大的恆星球旋轉更經濟。儘管如此,他認為這些論點都不具有決定性,認為天體在運動而不是地球。
奧雷姆用幾何方法證明了平均速度定理。他在1377年發表的《天地通論》中提出,當自由落體加速時,其重量不變,而是衝力增加。假設挖掘一條直線隧道,從地球表面的A點穿過地心到達B點,然後將一個重物落入隧道,它會從A點經過地心移動到B點,就像單擺從一邊擺到另一邊。但從地心到B點的路途中,它是上升狀態,而重量只能造成物體下落,因此衝力與重量不同。
在數學方面,奧雷姆發展了不可通約分數的概念,並對其相對頻率進行了概率統計論證。他認為一天和一年的長度很可能是不可通約的(無理數),月球和行星的運動周期也是如此。因此,他指出,行星的合相和對沖永遠不會完全相同。這駁斥了占星家的主張,他們認為自己準確地知道運動、相位、合相和對沖,並對未來事件做出輕率和錯誤的判斷。
在《占卜書》中,奧雷姆對占星學的批判分為六個部分。第一部分是天文學,他認為天體的運動是好的科學,但不是精確可知的。第二部分涉及天體對地球事件的影響,奧雷姆不否認這種影響,但認為這可能只是象徵性地表示事件,或者它們實際上決定性地引起了這些事件。中世紀學者Chauncey Wood指出,這種主要的省略使得很難確定誰相信占星學的什麼內容。
第三部分涉及預測性,涵蓋了三個不同的尺度:大事件如瘟疫、饑荒、洪水和戰爭;天氣、風和暴風雨;以及醫學,對體液的影響。奧雷姆批評了所有這些,儘管他認為預測是一個合法的研究領域,並認為天氣的影響比大事件的影響更難以知曉。他觀察到,水手和農民比占星家更擅長預測天氣,並特別攻擊了占星學的預測基礎,正確地指出,自古以來黃道帶相對於恆星已經移動(由於歲差)。前三部分是奧雷姆認為的天體對地球的物理影響,儘管他對它們提出了批評,但他承認這些影響存在。後三部分是奧雷姆認為涉及運氣的部分。它們是詢問星星何時做事,如商業交易;選舉,即選擇做事的最佳時間,如結婚或打仗;以及出生,占星學中的出生圖表構成了現代占星學實踐的很大一部分。奧雷姆將詢問和選舉分類為「完全錯誤」的藝術,但他對出生圖的批判更為溫和。他否認任何路徑是由天體預定的,因為人類有自由意志,但他承認天體可以通過每個人的體液組合影響行為和習慣性情緒。總體而言,奧雷姆的懷疑論受到了他對占星學範圍的理解的強烈影響。他接受現代懷疑論者會拒絕的東西,並拒絕一些現代科學接受的東西,如行星運動的可知性和對天氣的影響。
在討論光和聲音的傳播時,奧雷姆採用了中世紀常見的物種增殖學說,正如光學作家如阿爾哈森、羅伯特·格羅塞特斯特、羅傑·培根、約翰·佩查姆和維特洛所發展的一樣。奧雷姆認為這些物種是非物質的,但具有三維實體。
奧雷姆最重要的數學貢獻包含在《質量和運動配置論》中。他區分了每個點的熱度(強度)和加熱棒的長度(廣度)。為了清晰起見,奧雷姆構思了通過平面圖形來可視化這些概念,接近我們現在稱之為直角坐標的東西。質量的強度由與基線上某一點的強度成比例的長度或寬度表示,奧雷姆提出,這種圖形的幾何形式可以被視為質量本身的特徵。他定義了一個均勻的質量,即由平行於經度的線表示的質量,任何其他質量為不均勻。均勻變化的質量由傾斜於經度軸的直線表示,而他描述了許多不均勻變化的情況。奧雷姆將這一理論擴展到三維圖形。他認為這種分析適用於許多不同的質量,如熱度、白度和甜度。對後來的發展具有重要意義的是,奧雷姆將這一概念應用於局部運動的分析,其中強度表示速度,經度表示時間,圖形的面積表示行進的距離。
他表明,他的形式寬度計算方法適用於點的運動,條件是時間作為經度,速度作為寬度;數量是,在給定時間內覆蓋的空間。由於這種轉置,均勻變化的寬度定理成為均勻變化運動情況下的空間定律;因此,奧雷姆發表了在伽利略使其出名之前兩個多世紀所教授的內容。奧雷姆在《形式寬度論》中對加速物體的速度與時間的圖表被引用為奧雷姆發現「原始條形圖」的證據。
在《配置論》中,奧雷姆引入了曲率的概念,作為偏離直線的度量,對於圓,他認為曲率與半徑成反比,並試圖將其擴展到其他曲線,作為一個連續變化的量。
重要的是,奧雷姆首次證明了調和級數的發散性。他的證明比當前標準的發散測試(例如積分測試)需要更少的高級數學,首先指出,對於任何是2的冪的n,在1/(n/2)和1/n之間的級數中有n/2 - 1項。每一項至少為1/n,由於有n/2項,它們的總和至少為1/2。例如,有一項1/2,然後兩項1/3 + 1/4,總和至少為1/2,然後四項1/5 + 1/6 + 1/7 + 1/8,總和也至少為1/2,...
參考文獻
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