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エウクレイデス · 原論 §7.prop.29-7.prop.31

素数の可除性とエウクレイデスの補題

123 / 316 箇所 · ギリシア語

要旨

素数と自身が測らない任意の数が互いに素であることを示し(命題29)、素数が2数の積を測るなら元の数の少なくとも一方を測ることを証明し(命題30)、すべての合成数が無限降下の不可能性から何らかの素数によって測られることを示す(命題31)。

§7.prop.29ἅπας πρῶτος ἀριθμὸς πρὸς ἅπαντα ἀριθμόν, ὃν μὴ μετρεῖ, πρῶτός ἐστιν.
すべての素数は、自身が測らないすべての数に対して素である。
ἔστω πρῶτος ἀριθμὸς ὁ Α καὶ τὸν Β μὴ μετρείτω·
Α を素数とし、Β を測らないとせよ。
λέγω, ὅτι οἱ Β, Α πρῶτοι πρὸς ἀλλήλους εἰσίν.
私は、Β, Α が互いに素であると主張する。
εἰ γὰρ μή εἰσιν οἱ Β, Α πρῶτοι πρὸς ἀλλήλους, μετρήσει τις αὐτοὺς ἀριθμός. μετρείτω ὁ Γ. ἐπεὶ ὁ Γ τὸν Β μετρεῖ, ὁ δὲ Α τὸν Β οὐ μετρεῖ, ὁ Γ ἄρα τῷ Α οὔκ ἐστιν ὁ αὐτός. καὶ ἐπεὶ ὁ Γ τοὺς Β, Α μετρεῖ, καὶ τὸν Α ἄρα μετρεῖ πρῶτον ὄντα μὴ ὢν αὐτῷ ὁ αὐτός· ὅπερ ἐστὶν ἀδύνατον. οὐκ ἄρα τοὺς Β, Α μετρήσει τις ἀριθμός. οἱ Α, Β ἄρα πρῶτοι πρὸς ἀλλήλους εἰσίν·
なぜなら、もし Β, Α が互いに素でないならば、ある数がそれらを測るであろう。それを Γ とし、測るものとせよ。Γ は Β を測るが、Α は Β を測らないので、したがって Γ は Α と同一ではない。そして Γ は Β, Α を測るので、したがってそれは、それ(Α)と同一でないながらも、素数である Α を測ることになる。 それを Γ とし、測るものとせよ。 Γ は Β を測るが、Α は Β を測らないので、したがって Γ は Α と同一ではない。 そして Γ は Β, Α を測るので、したがってそれは、それ(Α)と同一でないながらも、素数である Α を測ることになる。これは不可能である。したがって、Β, Α を測る数はいかなる数も存在しないであろう。したがって、Α, Β は互いに素である。 これは不可能である。 したがって、Β, Α を測る数はいかなる数も存在しないであろう。 したがって、Α, Β は互いに素である。
ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
これが証明されるべきことであった。
§7.prop.30ἐὰν δύο ἀριθμοὶ πολλαπλασιάσαντες ἀλλήλους ποιῶσί τινα, τὸν δὲ γενόμενον ἐξ αὐτῶν μετρῇ τις πρῶτος ἀριθμός, καὶ ἕνα τῶν ἐξ ἀρχῆς μετρήσει.
もし2つの数が互いに掛けてある数を作り、それらから生じた積をある素数が測るならば、それは最初の数のうちの少なくとも一方をも測るであろう。
δύο γὰρ ἀριθμοὶ οἱ Α, Β πολλαπλασιάσαντες ἀλλήλους τὸν Γ ποιείτωσαν, τὸν δὲ Γ μετρείτω τις πρῶτος ἀριθμὸς ὁ Δ·
なぜなら、2つの数 Α, Β が互いに掛けて Γ を作るものとし、その Γ をある素数 Δ が測るものとせよ。
λέγω, ὅτι ὁ Δ ἕνα τῶν Α, Β μετρεῖ.
私は、Δ が Α, Β のうちの一方を測ると主張する。
τὸν γὰρ Α μὴ μετρείτω· καί ἐστι πρῶτος ὁ Δ·
なぜなら、Α を測らないとせよ。そして Δ は素数である。
οἱ Α, Δ ἄρα πρῶτοι πρὸς ἀλλήλους εἰσίν. καὶ ὁσάκις ὁ Δ τὸν Γ μετρεῖ, τοσαῦται μονάδες ἔστωσαν ἐν τῷ Ε. ἐπεὶ οὖν ὁ Δ τὸν Γ μετρεῖ κατὰ τὰς ἐν τῷ Ε μονάδας, ὁ Δ ἄρα τὸν Ε πολλαπλασιάσας τὸν Γ πεποίηκεν. ἀλλὰ μὴν καὶ ὁ Α τὸν β πολλαπλασιάσας τὸν Γ πεποίηκεν· ἴσος ἄρα ἐστὶν ὁ ἐκ τῶν Δ, Ε τῷ ἐκ τῶν Α, Β. ἔστιν ἄρα ὡς ὁ Δ πρὸς τὸν Α, οὕτως ὁ Β πρὸς τὸν Ε. οἱ δὲ Δ, Α πρῶτοι, οἱ δὲ πρῶτοι καὶ ἐλάχιστοι, οἱ δὲ ἐλάχιστοι μετροῦσι τοὺς τὸν αὐτὸν λόγον ἔχοντας ἰσάκις ὅ τε μείζων τὸν μείζονα καὶ ὁ ἐλάσσων τὸν ἐλάσσονα, τουτέστιν ὅ τε ἡγούμενος τὸν ἡγούμενον καὶ ὁ ἑπόμενος τὸν ἑπόμενον· ὁ Δ ἄρα τὸν Β μετρεῖ. ὁμοίως δὴ δείξομεν, ὅτι καὶ ἐὰν τὸν Β μὴ μετρῇ, τὸν Α μετρήσει.
そして Δ は素数である。したがって、Α, Δ は互いに素である。精度、Δ が Γ を測る回数と同じだけの単位が Ε の中にあるとせよ。それゆえ、Δ は Ε の中の単位の数に応じて Γ を測るので、したがって Δ は Ε を掛けて Γ を作った。しかし一方、Α も Β を掛けて Γ を作った。 したがって、Α, Δ は互いに素である。 そして、Δ が Γ を測る回数と同じだけの単位が Ε の中にあるとせよ。 それゆえ、Δ は Ε の中の単位の数に応じて Γ を測るので、したがって Δ は Ε を掛けて Γ を作った。 しかし一方、Α も Β を掛けて Γ を作った。したがって、Δ, Ε の積は Α, Β の積に等しい。したがって、Δ の Α に対する比は、Β の Ε に対する比に等しい。ところで、Δ, Α は互いに素であり、互いに素な数は最小の数でもあり、最小の数は同じ比を持つ数を同じ回数だけ測り、大きい方は大きい方を、また小さい方は小さい方を、すなわち、前件は前件を、後件は後件を測る。 したがって、Δ, Ε の積は Α, Β の積に等しい。 したがって、Δ の Α に対する比は、Β の Ε に対する比に等しい。 したがって、Δ, Ε の積は Α, Β の積に等しい。したがって、Δ の Α に対する比は、Β の Ε に対する比に等しい。ところで、Δ, Α は互いに素であり、互いに素な数は最小の数でもあり、最小の数は同じ比を持つ数を同じ回数だけ測り、大きい方は大きい方を、また小さい方は小さい方を、すなわち、前件は前件を、後件は後件を測る。したがって、Δ は Β を測る。同様に、もし Β を測らないならば、Α を測ることも示されるであろう。 したがって、Δ は Β を測る。 同様に、もし Β を測らないならば、Α を測ることも示されるであろう。
ὁ Δ ἄρα ἕνα τῶν Α, Β μετρεῖ·
したがって、Δ は Α, Β のうちの一方を測る。
ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
これが証明されるべきことであった。
§7.prop.31ἅπας σύνθετος ἀριθμὸς ὑπὸ πρώτου τινὸς ἀριθμοῦ μετρεῖται.
すべての合成数は、ある素数によって測られる。
ἔστω σύνθετος ἀριθμὸς ὁ Α· λέγω, ὅτι ὁ Α ὑπὸ πρώτου τινὸς ἀριθμοῦ μετρεῖται.
Α を合成数とせよ。私は、Α がある素数によって測られると主張する。 私は、Α がある素数によって測られると主張する。
ʼἐπεὶ γὰρ σύνθετός ἐστιν ὁ Α, μετρήσει τις αὐτὸν ἀριθμός. μετρείτω, καὶ ἔστω ὁ Β. καὶ εἰ μὲν πρῶτός ἐστιν ὁ Β, γεγονὸς ἂν εἴη τὸ ἐπιταχθέν. εἰ δὲ σύνθετος, μετρήσει τις αὐτὸν ἀριθμός. μετρείτω, καὶ ἔστω ὁ Γ. καὶ ἐπεὶ ὁ Γ τὸν Β μετρεῖ, ὁ δὲ Β τὸν Α μετρεῖ, καὶ ὁ Γ ἄρα τὸν Α μετρεῖ. καὶ εἰ μὲν πρῶτός ἐστιν ὁ Γ, γεγονὸς ἂν εἴη τὸ ἐπιταχθέν. εἰ δὲ σύνθετος, μετρήσει τις αὐτὸν ἀριθμός. τοιαύτης δὴ γινομένης ἐπισκέψεως ληφθήσεταί τις πρῶτος ἀριθμός, ὃς μετρήσει. εἰ γὰρ οὐ ληφθήσεται, μετρήσουσι τὸν Α ἀριθμὸν ἄπειροι ἀριθμοί, ὧν ἕτερος ἑτέρου ἐλάσσων ἐστίν· ὅπερ ἐστὶν ἀδύνατον ἐν ἀριθμοῖς. ληφθήσεταί τις ἄρα πρῶτος ἀριθμός, ὃς μετρήσει τὸν πρὸ ἑαυτοῦ, ὃς καὶ τὸν Α μετρήσει.
なぜなら、Α は合成数であるので、ある数がそれを測るであろう。それを Β とし、測るものとせよ。そして、もし Β が素数であるなら、命じられたことはなされたことになるであろう。もし合成数であるなら、ある数がそれを測るであろう。それを Γ とし、測るものとせよ。そして Γ は Β を測り、Β は Α を測るので、したがって Γ も Α を測る。 それを Β とし、測るものとせよ。 そして、もし Β が素数であるなら、命じられたことはなされたことになるであろう。 もし合成数であるなら、ある数がそれを測るであろう。 それを Γ とし、測るものとせよ。 それを Γ とし、測るものとせよ。そして Γ は Β を測り、Β は Α を測るので、したがって Γ も Α を測る。そして、もし Γ が素数であるなら、命じられたことはなされたことになるであろう。もし合成数であるなら、ある数がそれを測るであろう。このような探索が行われるとき、それを測るある素数が得られるであろう。なぜなら、もし得られないならば、互いに他よりも小さい無限の数が数 Α を測ることになるが、 そして、もし Γ が素数であるなら、命じられたことはなされたことになるであろう。 もし合成数であるなら、ある数がそれを測るであろう。 このような探索が行われるとき、それを測るある素数が得られるであろう。 なぜなら、もし得られないならば、互いに他よりも小さい無限の数が数 Α を測ることになるが、これは数においては不可能である。したがって、それ自身の前の数を測り、かつ Α をも測るある素数が得られるであろう。 したがって、それ自身の前の数を測り、かつ Α をも測るある素数が得られるであろう。
ἅπας ἄρα σύνθετος ἀριθμὸς ὑπὸ πρώτου τινὸς ἀριθμοῦ μετρεῖται·
したがって、すべての合成数はある素数によって測られる。
ὅπερ ἔδει δεῖξαι.
これが証明されるべきことであった。

語釈・文法注

  1. §7.prop.29μὴ ὢν αὐτῷ ὁ αὐτός — 分詞 ὤν (主格単数男性) は従属節(対格不定詞句内ではなく主節の主格主語に直接係る分詞句)として主語 ὁ Γ に一致する。否定辞に μή が使用されているのは、分詞が仮定的または条件的なニュアンス(「同一でないならば/ないような」)を帯びているためである。与格 αὐτῷ は、ὁ αὐτός(同一の)という表現が要求する関連の与格である。
  2. §7.prop.31γεγονὸς ἂν εἴη τὸ ἐπιταχθέν — 完了分詞 γεγονός(中性単数主格)と、存在動詞の希求法 εἴη に潜在の小辞 ἄν が結びついた完了可能希求法(潜在の希求法)の構文である。主語 τὸ ἐπιταχθέν(命じられたこと、課された作図・証明)が「すでに完了したことになるであろう」という、ある仮定条件(ここでは「もし Β / Γ が素数ならば」)のもとでの完了状態の蓋然性を示す。
  3. §7.prop.31ὧν ἕτερος ἑτέρου ἐλάσσων ἐστίν — 関係代名詞 ὧν は先行詞 ἄπειροι ἀριθμοί(無限の数)を指す部分属格(「それらの数のうちで」)。比較級 ἐλάσσων(より小さい)が要求する比較の属格として ἑτέρου(他方より)が置かれ、相互関係を示す ἕτερος ἑτέρου が構成されている。これは自然数の集合において、各要素が前の要素より厳密に小さいという無限降下列が作られることの不可能性を突く背理法の核心である。

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エウクレイデス, 原論 §7.prop.29-7.prop.31. Humanitext Reader, https://reader.humanitext.ai/text/urn:cts:greekLit:tlg1799.tlg001.humanitext-grc2:7.prop.29-7.prop.31

AIによる草稿訳である旨と閲覧日を添えてください。

訳文・注・要旨はAIによる草稿で、読者の指摘により改訂されています。