发现卡瓦列利原理的荣誉应归功于中国人

发现卡瓦列利原理的荣誉应归功于中国人

1629年,意大利数学家卡瓦列利(B.Cavalieri,1598—1647)通过实验发现了被后人称之为的卡瓦列利原理。1635年他又发表了《不可分量几何学》明确提出了这一原理,即如果两个立体处于两个平行平面之间,并且如果平行于这两个平行平面的任何平面与这两个立体相交,所得二截面面积相等,则这两个立体的体积相等。西方数学史家认为是卡瓦列利的首次发现。其实早在这之前的一千多年中国数学家已经发现了这条原理并有明确的表述。

刘徽在公元263年的《九章算术注》中就发现和运用了两个物体的体积之比等于其等高处直截面面积之比的原理(在中国学术界有人把这称为刘徽原理,可惜没有发现他的明确表述),并把它应用于求圆台和圆锥的体积。而且他还运用这个原理指出了《九章算术》本文中求球体积的错误,并指出球体积与牟合方盖的体积之比为П:4。但是他没能求出牟合方盖和球的体积。于是他把这作为一个数学难题留给后人来解决。后来祖冲之(429—500)和他的儿子祖暅之成功地解决了这道难题,而且祖暅之在求牟合方盖的体积时还进一步明确提出了“夫叠棋成立积,缘幂势既同则积不容异”的原理。这就是说如果两个物体在等高处的截面面积总是相同的,那么这两个物体的体积就不能不相同。显然这一原理与后来卡瓦列利提出的原理是一样的,因此卡瓦列利原理应称为祖暅之原理。