前几天看了一小段“我是演说家”中关于数学的演讲,结尾“数学有用!这是一个伟大的学科!”听了不禁心起涟漪,对其中观点深以为然。想起了以前读过的几本数学“科普书”,读完也是同样的感受——数学,从不高冷,从中也能读出些许人生感悟。翻出当时的书评,边整理边发吧。顺便地,以此文献给理科娘文科爹的紫铜婚纪念~
第一本——《高等观点下的初等数学》
对我们的大多数人而言,从小学到高中,至少十二年的时间里,数学,是随着新的学期,新的教材,新的单元而来的一个个新的概念,和公式,再加上公式之间的演算和证明。到了大学,有的人面对高数课本叫苦连天,有的人因为从此与数学绝缘欢欣雀跃。
然而!数学并不是生来就是我们今天看到的模样——一个庞大而复杂的构造。甚至我们今天所见的数学,也只是其中的凤毛麟角,而我们所见不到,却已存在的那部分,也不是静止不变的。
这从何说起呢?
一切的起源,应只是我们称之为“自然数”的那部分,是为了满足人类最初的计数的需要,所以只是包括零和大于零的整的数——这些是我们生活中所能实在接触到的数的概念,也应该是每个孩童在对事物有了概念之后自然产生的关于“数”的概念。
有了起源,接下来的发展便是一步步的数的扩张,先是有了负数,进而是分数、有理数、无理数,再到复数。这些出现在今天初中生课本上的概念,在我们看来都是显而易见,近乎“常识”。例如,负数,在今天的课堂上,已简化成几乎只是多了一个“-”号,及若干诸如相对数之类的定义。当年将它们作为一个个概念背诵,又在其后的学习过程中无数次运用,不知不觉间早已将它们当作一个必然存在的概念。
但这些看似只是简单一两句话的定义,其实是经过一个实实在在的拓展过程的。仅仅是负数的出现、被广泛使用,直到被数学家正式定义,就历经了数个世纪之久,是为了满足在一切情况下都有可能进行减法运算的要求,是由具体数学向形式数学的第一次转折。我以为,这是一次质的的飞跃,使得“数”这一概念实现了从“实物的概念”到“逻辑的概念”的转变。
不免觉得可笑,等到今天,才恍如回到最初的原点,一步步地审视来时的路。暂不提这一路走来多么艰辛,缓缓翻开书的每一页,恍若看见数字在数轴、平面,及至空间中缓缓延伸开去。最初是向数轴反方向延伸的一个个清晰的、间隔确定的点,接着分数、有理数以我们所能想到的最小精度填充数轴,当我们以为这就是最完整的“数”的概念时,无理数的出现在我们所不能切实想象的范围将数轴“真正”填满。数学还不满足于此,复数的出现使得数在平面空间四散开去,进而理所当然地有了高阶复数,连三维空间甚至我们难以想象的多维空间都被“数”占据了。
这所有读来,就像是一部小说,如果从小也是从这样一个起承转合的故事中了解这一系列数的概念,那学习的过程会多出许多乐趣,和期待吧。期待着接下来会发生的故事,期待着新的形式的“数”把我们的思维引向更广阔的空间,如同负数使得减法得以通用,分数之于除法,一样。而这一切,似小说却不是小说,数的扩张不是数学家凭空捏造,也不是源于生活的创造,而是基于解决某一类问题的实际需求,是一代代人的不断积累。
我想,不仅仅是数学,每一门学科的发展,都会有类似的从无到有,从简到繁的过程。它们的发展,都是为了满足学者或任何一个生活在那个时代的人的思考的需要。而每一个思考的过程,无论是否得到最初想要的答案,无论最初的假定是被证明或被否定,人们总会得到设定目标之外的收获。在费马大定理数百年的证明过程中,一代代数学家致力于此,他们虽未能因实现这一目标而一举成名,但数学史上许多重要的发现都是在这一过程中产生的。
人生前行的过程,是不是也能够以此类比呢?由简到繁,因简而繁,不断思考,不断得到新的答案,又进而产生新的问题,循环往复。我们总会给自己设定一个目标,不停地追逐,当站在山脚,我们会想要征服巅峰,或是设定山腰上的某个高点,抵达之后再将目标进一步上移。既是挑战,胜败皆乃兵家常事。问鼎珠峰的只是少数,常人如你我,哪怕是徒步登上一座数百米的小山也值得击掌庆贺。
正所谓,人各有志,萝卜白菜各有所爱——每个人所追求的幸福都不同,窃以为,无论走向何方,对自己而言,总是人生的必经之路。就像数学家们在研究中有意料之外的收获,即使不能到达设定的顶峰,无论喜怒哀乐,沿途的风景总是人生的一种收获。
数读人生,读着数学的“人生”,也在自己的人生中读数学之理。