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数学的三个魔力

 文化艺术界 2016-04-27

 

数学的第一个魔力是吸引我们的好奇心。很多历史人物(不单数学家)小时候都为欧几里得几何感到惊奇,他们惊奇什么?今天我们在几何课上还有多少惊奇?


同样惊奇的还有那个大家都习惯了的“第五公设”——现代数学和物理学,至少有一半是从对它的好奇开始的。如果没有那一点好奇,今天我们大概也不能说“世界是平的”。因为原始的好奇,欧几里得几何把生活和观察理性化了;因为思想的好奇,非欧几何从人类的纯粹理性中产生了;而它们与物理世界的“前定和谐”,似乎就是爱因斯坦说的世界上“最难理解的”事情,也是我们永远的好奇的源泉。

 

数学的第二个魔力来自一只看不见的手。想一个最简单的问题:一个物体在重力作用下从空间一点到另一点(两点不在同一垂线),沿什么样的路径最节省时间?这是300年前的一个数学挑战,好奇的同学可以慢慢思考。


从某种意义说,数学就是通过这个习题,伸出了它那只魔力的手,指引着万物运行的轨迹,也引出了一个绝妙的自然法则。大多数人并不需要学会如何挥动那只手,但如果知道有那样一只手,我们就能以更透明的眼光来世界和自然,看到复杂的简单的和谐。

 


数学的第三个魔力在于它的人情味。孟夫子早就说过,“颂其诗,读其书,不知其人,可乎?”数学也不例外,也是“可以兴,可以观,可以群,可以怨”的,我们为什么不也怀着读诗的心情去认识它背后的人呢?


每个人大概都能说出很多数学家的名字,不过那通常只是定理或公式的标签,并不能唤起对一个个有血肉的人物的联想。我们在这儿能遇见形形色色的古今人物,可爱的,可恨的,可乐的,可笑的,可悲的,可怜的,可敬的,可耻的……但“真正的数学家”(哈代的意思)似乎都很简单,有些还是被生活嘲弄的对象。


其实他们本来也未必比别人聪明,只是靠了更多的无知换来那“一点”特别的聪明。我们可以看到,数学人比其他科学圈子里的人更像老子所谓的“建德若偷,质真若渝,大白若辱,大方无隅”。从这一点说,数学也是一门自我修养的工夫。一支笔,一张纸,“回也不改其乐”。


有人问大数学家庞加莱如何才能像数学家一样思考,他回答说,“找一条倾斜的沙土小路,走上去,走下来,然后反复走上走下。数学思想就在脚底的摩擦中产生出来了。”简单地说,经常在自己的头脑里想想数学,则“鄙吝之心不复生矣!”

 

100年前,法国《数学教育》杂志对数学家进行过一次问卷调查,第一个问题是“你什么时候开始对数学发生兴趣?”60%的回答在11岁到18岁之间。就是说,数学不一定要从很小的时候起步,很多数学家是从中学时代开始对数学发生兴趣的。如果我们今天的课堂能多一点兴趣,多一点人情味,也许能少扼杀几个未来的数学家吧?



(来源:李泳的博文)

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