數學有什么用?
有這樣一個傳說,一次,數學家歐幾里得教一個學生學習某個定理,結束后這個年輕人問歐幾里得,他學了能得到什么好處。歐幾里得叫過一個奴隸,對他說:“給他3個奧波爾,他說他學了東西要得到好處。”在數學還非常哲學化的古希臘,探究世界的本原、萬物之道,而要得到什么“好處”,受到鄙視是可以理解的。這就像另一個故事:在巴黎的一個酒吧里,一個姑娘問她的情人遲到的原因,那年輕人說他在趕做一道數學題,姑娘搖著腦袋,不解地問:“我真不明白,你花那么多時間搞數學,數學到底有什么用啊?”那年輕人長久地看著她,然后說:“寶貝兒,那么愛情,到底有什么用啊?”
世界上有些東西比較可信,有些則不那么可信。這里說的信不是誠信,誠信訴諸道德,解決“說真話”的問題,至于“真話”是否可信,是否正確,那是另一回事。
什么東西可信呢?我看見一個人在那里,我拿著一件東西感到它的重量,這都是很確鑿的經驗,不好否認。但是經驗靠不住也是常識,兩個小孩辯論太陽的遠近,一個說太陽早晚冷中午熱,所以早晚遠中午近,另一個說太陽早晚大中午小,所以早晚近中午遠,各執一詞,把孔夫子都難倒了,古人用日常的直接經驗沒法解釋這樣的矛盾。
由經驗構成的分散的知識,顯然沒有成體系的知識可信,我們歷來都對知識的體系更有信任感。例如牛頓的力學體系,可以精確地計算物體的運動,即使推測1億年的日食也幾乎絲毫不差;達爾文以物種進化和自然選擇為核心的進化論,把整個生物世界統括為一個有序的、有機的系統,使得我們知道不同物種之間的關系。
但是,即使是經典的知識體系,也不足以始終承載我們的全部信任,因為新的經驗、新的研究會調整、更新舊的知識體系,新理論會替代舊理論。愛因斯坦相對論的出現,使得牛頓的力學體系成為一種更廣泛理論中的特例;基因學說的發展和化石證據的積累,使得達爾文進化論中漸變的思想受到挑戰,這樣的事例充滿了整個科學發展的歷史,讓我們不時用懷疑的眼光打量一下那些仿佛無懈可擊的知識體系,對它們心存警惕。
不過,在人們追求確定性、可靠性的時候,還有一塊安寧的綠洲,那就是數學。數學是我們最可信賴的科學,什么東西一經數學的證明,便板上釘釘,確鑿無疑。另外,新的數學理論開拓新的領域,可以包容但不會否定已有的理論。數學是惟一一門新理論不推翻舊理論的科學,這也是數學值得信賴的明證。
數學追求什么?我們稱古希臘的賢哲泰勒斯是古代數學第一人,是因為他不像埃及或巴比倫人那樣,對任意一個規則物體求數值解,他的雄心是揭示一個系列的真理。比如圓,他的答案不是關于一個特殊圓,而是任意圓,他對全世界所有的圓感興趣,他創造的理想的圓可以斷言:任何經過圓心的直線都將圓分割為兩等分,他找到的真理揭示了圓的性質。
數學要求普遍的確定性。
數學要劃清結果和證明的界限。
世界再變幻不定,我們也總要有所憑信,有所依托,把這種憑信的根據推到極致,我們能體會到數學的力量。數學之大用也在于此。
我們的先人很早就
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