学习数学有什么用
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学习数学有什么用
有这样一个传说,一次,数学家欧基里德教一个学生学
习某个定理。结束后这个年轻人问欧基里德,他学了能得到
什么好处。欧基里德叫过一个奴隶,对他说:
“给他3个奥
波尔,他说他学了东西要得到好处。”在数学还非常哲学化
的古希腊,探究世界的
本原、万物之道,而要得到什么“好
处”,受到鄙视是可以理解的。这就像另一个故事:在巴黎
的一个酒吧里,一个姑娘问她的情人迟到的原因,那年轻人
说他在赶做一道数学题,姑娘摇着脑袋,不解
地问:“我真
不明白,你花那么多时间搞数学,数学到底有什么用啊?”
那年轻人长久地看着她
,然后说:“宝贝儿,那么爱情,到
底有什么用啊?”
由经验构成的分散的知识,显然没有
成体系的知识可信,
我们历来都对知识的体系更有信任感。例如牛顿的力学体
系,可以精确地计
算物体的运动,即使推测1亿年的日食也
几乎丝毫不差;达尔文以物种进化和自然选择为核心的进化论,把整个生物世界统括为一个有序的、有机的系统,使得
我们知道不同物种之间的关系。
但是,即使是经典的知识体系,也不足以始终承载我们的
全部信任,因为新的经验、新的研究
会调整、更新旧的知识
体系,新理论会替代旧理论。爱因斯坦相对论的出现,使得
牛顿的力学体
系成为一种更广泛理论中的特例;基因学说的
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发展和化石证据的积
累,使得达尔文进化论中渐变的思想受
到挑战,这样的事例充满了整个科学发展的历史,让我们不
时用怀疑的眼光打量一下那些仿佛无懈可击的知识体系,对
它们心存警惕。
不过,在人们
追求确定性、可靠性的时候,还有一块安宁
的绿洲,那就是数学。数学是我们最可信赖的科学,什么东<
br>西一经数学的证明,便板上钉钉,确凿无疑。另外,新的数
学理论开拓新的领域,可以包容但不会
否定已有的理论。数
学是惟一一门新理论不推翻旧理论的科学,这也是数学值得
信赖的明证。
终极的确定
数学追求什么?我们称古希腊的贤哲泰勒斯是古代数学第
一人,是因
为他不像埃及或巴比伦人那样,对任意一个规则
物体求数值解,他的雄心是揭示一个系列的真理。比如圆
,
他的答案不是关于一个特殊圆,而是任意圆,他对全世界所
有的圆感兴趣,他创造的理想的圆
可以断言:任何经过圆心
的直线都将圆分割为两等分,他找到的真理揭示了圆的性
质。
数学要求普遍的确定性。
数学要划清结果和证明的界限。
世界再变幻不定,
我们也总要有所凭信,有所依托,把这
种凭信的根据推到极致,我们能体会到数学的力量。数学之
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大用也在于此。
我们的先人很早就开始用数学来解决具体的
工程问题,在
这方面,各古文明都有上佳的表现,但是古希腊人对数学的
理解更值得我们敬佩。
首先是毕达哥拉斯学派,他们把数看
作是构成世界的要素,世上万物的关系都可以用数来解析,
这绝不是我们现代“数字地球”之类的概念可以比拟的,那
是一种世界观,万物最终可以归结为数,由数
学说明的东西
可以成为神圣的信仰,我想,持这样想法的人,一定对自然
常存敬畏,不会专横自
欺的。
其次,古希腊人把数学用于辩论,他们要求数学提供关于
政治、法律、哲学论点的论
据,要求绝对可靠的证据,要求
“不可驳斥性”;他们也不满足于(例如埃及、巴比伦前辈那
样
的)经验性的证据,而是进一步要求证明,要求普遍的确
定性。多么可爱、严正的要求!有这样要求的人
,必定明达
事理,光明磊落。
为了保证思想可靠,古希腊的思想家制
定了思想的规则,
在人类历史上,思想第一次成为思想的对象,这些规则我们
称之为逻辑。比如
不可同时承认正命题和反命题,换句话说,
一个论点和它的反论点不能同时为真,即矛盾律;比如一正<
br>论点与反论点不可同时为假,即排中律。所有这些努力,都
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特别体现着人类对确定、可靠的知识的追求,一部数学史,
就是人类不断扩大确知领域的历史
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