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年轻时泰勒斯曾经去埃及留学多年，在那里学到了许多几何学、天文学等方面的知识。他曾经利用在埃及学到的天文观测、几何测量的知识测量了金字塔的高度。他也到过两河流域的巴比伦，饱学了世界文明的先进文化。泰勒斯把这些数学知识带回希腊，在米利都创立了爱奥尼亚学派，成为古希腊著名的七大学派之首。
在泰勒斯之前，人们在认识大自然时，往往只满足于了解各类事物的具体特性的知识。而泰勒斯不满足于直观的感性的认识，更崇尚理性的抽象思维，要从多个个别事物的特点抽象出一般的知识。例如他在研究“等腰三角形的两底角相等”这个性质时，不是看一个特定的等腰三角形是否具有这个特性，而要看这是不是“所有的”等腰三角形都具有的性质。
在数学方面，泰勒斯还证明了不少平面几何方面的定理，例如“所有直径都平分圆周；三角形有两条边相等，则其所对的角也相等”，其实这些知识都是古埃及、古巴比伦人很早在实践中都已经知道的事实，但是他们并没有从理论上加以概括，并科学地去证明它。是泰勒斯把这些知识总结为一般性的命题，并严格地证明了它们，还在实践中广泛应用这些知识。他认为只有通过推理与证明的这样严格的方式才能保证获得的数学命题的正确性，才能使数学的理论具有的严密性和更广泛的可应用性。
古代东方人民积累的数学知识，主要是一些由经验中总结出来的计算公式。泰勒斯认为，这样得到的计算公式，用在某个问题里可能是正确的，用于解决另一个问题就不一定正确了，只有从理论上证明它们是普遍正确的以后，才能广泛地运用它们去解决实际问题。
泰乐斯最先证明了如下的定理:
1、等腰三角形的两底角相等；
2、如果两个三角形有一条边以及这条边上的两个角对应相等，那么这两个三角形全等；
3、直角彼此相等；
4、两条直线相交，对顶角相等；
5、圆被任一直径二等分。
泰勒斯在数学方面划时代的贡献是引入了命题证明的思想，它标志着人们对客观事物的认识从经验上升到理论，这在数学史上是具有开创性的。在数学中引入逻辑证明，它的意义在于，保证了命题的正确性；揭示各定理之间的内在联系，使数学知识体系的形成有比较规范的、严格的证明方式，以便保证数学知识的正确性。在人类文化发展的初期，泰勒斯就提出演绎证明的思想是难能可贵的。泰勒斯的伟大之处在于他开创了演绎推理的先河，他能从一个理性思维的角度考虑问题，研究保证知识正确性的一般的证明方法，最早提倡数学知识的产生与应用需要严格的推理与证明的过程，这在数学发展史上是一次重大的思想飞跃。正因为如此泰勒斯被称为理性数学之父。
泰勒斯积极倡导理性思维，使古埃及的数学研究逐步走上了崇尚演绎推理的道路，也为他之后的数学家研究奠定了很好的基础，开创了用科学研究与论证的方法来获得客观世界知识的道路。
测量金字塔的高度
泰勒斯很注意把几何学知识应用到实践当中去，他曾用三角形对应边成比例这个数学定理测量了金字塔确切的高度。据说，埃及的大金字塔修成一千多年后，还没有人能够准确的测出它的高度。有不少人作过很多努力，但都没有成功。
一年春天，泰勒斯来到埃及，人们想试探一下他的能力，就问他是否能解决这个难题。泰勒斯很有把握的说可以，但有一个条件——法老必须在场。第二天，法老如约而至，金字塔周围也聚集了不少围观的老百姓。泰勒斯来到金字塔前，阳光把他的影子投在地面上。每过一会儿，他就让别人测量他影子的长度，当测量值与他的身高完全吻合时，他立刻在大金字塔在地面的投影处作一记号，然后在丈量金字塔底到投影尖顶的距离。这样，他就报出了金字塔确切的高度。在法老的请求下，他向大家讲解了如何从“影长等于身长”推到“塔影等于塔高”的原理。也就是今天所说的相似三角形定理。
通过预测日全食阻止战争
泰勒斯在天文学方面也进行过深入的研究与观察，做出过开拓性的贡献。历史学家肯定地说，泰勒斯应当算是第一位天文学家，他经常仰卧观察天上星座，探窥宇宙奥秘，他的女仆常戏称，泰勒斯想知道遥远的天空，却忽略了眼前的美色。数学史家有据可考，泰勒斯曾根据自己已经掌握的日全食发生的规律，事先预测到了在公元前585年5月28日将发生一次日全食。
泰勒斯向世人宣告，上天反对人世间的战争，若不停战，到时天神将震怒！在5月28日那天正当两派将士激战不已，霎时间太阳就在天空中消失了，大地变得一片漆黑。参与作战的将士见此景象，都认为这种残忍的战争真的是会触怒太阳神，并要降罪于人类。之后人们便放下了手中的武器，停止了厮杀与争斗，和睦相处。从此人们从事各种商业贸易与农业生产的活动，过上了安定的生活。这件事记载在希罗多德的《希波战争史》第一卷。
泰勒斯证明自己有能力赚钱，而他的人生目标并不是赚钱！
由于泰勒斯专心研究哲学和数学，一直过着清贫的生活，因此受到一些人的嘲笑。但他并却不以为然，说“君子爱财取之有道”。据说他曾利用自己在天文气象方面的知识，预测来年油料作物橄榄会取得大丰收，于是垄断了米利都和开奥斯两地的榨油机，到油作物丰收时以高价出租与销售，赚到了一大笔钱。泰勒斯只是以此来证明他自己有能力，是可以赚到钱的。他认为有了钱可以更好地做科学研究，但赚钱本身并不是他所追求的目标。 因此人们在他的墓碑上镌刻着“他是一位圣贤，又是一位天文学家，在日月星辰的王国里，他顶天立地、万古流芳”这样的赞词，代表了他在人们心中占有的崇高地位。
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