(二) 笛卡爾―――達摩祖師 笛卡爾(Rene Descartes ,1596-1650),在公眾的記憶里,他似乎不如阿基米德、牛頓這幾個人如雷貫耳。他的出場鏡頭似乎也是相對較模糊,聽得少見得更少。 然而,他所做的,毫不誇張的說,是所有現代數學的起源。他創造了全新的數學。我們現在所學的,全都是這個由這種數學發展而來的。因此,說他是數學中的達摩先 師,開山鼻祖,最是恰當不過。他的解析幾何,以及對於坐標的應用,好比武俠中之少林派,而【天下武功出少林】,正是對笛卡爾功績最恰當的描寫。 在開始敘述他的生平及成就之前,我們有必要了解一下,為什麼我們直接從公元前200年直接跳到了17世紀。這接近2000年的時間裡,到底發生了什麼?很簡單,對於數學來講,發生的遠遠少於停滯的。 隨着古希臘黃金時代逝去的,還 有幾何學對西方數學的統治地位。雖然丟番圖的著作對一部分方程問題提出了精妙的解法,然而他甚至沒有開始研究一般解的規律。公元400年開始,東方的印度 人和阿拉伯人逐漸發展了他們的代數學。公元9世紀,花拉子米的著作《還原與對消的科學》成了代數學創立的里程碑。而在西方,唯一值得一提的是斐波那契 (Fibonacci) ,他的《算盤書》(Liber Abaci)向西方引進了阿拉伯數字-----這個舉動的影響是難以估量的----然而他除了他的數列,確實也沒有留下太多的原創性工作。即便這樣,他也 已經是黑暗時代最亮的火把了。 笛卡爾出生的年代,正是這樣一個舊秩序在迅速消亡,新秩序又尚未建立起來的動盪環節。 不過,壞日子總是要過去。雖然 社會與物質環境極其糟糕,但文藝復興還是早早的就開始了。笛卡爾所處這段時期,正是斑斑駁駁的人類文明史上最偉大的智力爆發時期之一。他與許多偉大的名字 都有交集。例如,莎士比亞(Shakespeare)卒年笛卡爾20歲;笛卡爾比帕斯卡(Blaise Pascal)年長27歲,而前者去世時牛頓8歲,同時,笛卡爾與伽利略也是同時代人,他比後者多活了8年-----雖然這8年對他來說並不是一種幸福。 笛卡爾的幼年奠定了他一生發展的基調。他是一個貴族,不是非常富裕但是足夠讓他上當時最好的貴族學校----拉弗萊什的耶穌會學院。院長沙萊神父 (Father Charlet)是個溫和的老人,他與身體孱弱的笛卡爾最終會成為忘年的好朋友。他允許這個面色蒼白的小男孩每天早上躺在床上休息,直到他多病的身體允許 他起來為止。 這個習慣持續了笛卡爾的一生。他自己後來回憶,那些在寂靜的冥思中度過的漫長的早晨,正是他今後數學和哲學思想的真正源泉。 笛卡爾並不是一個像高斯那樣在 智力上早熟的孩子,但他依然具有非凡的才能。教會學校的教師們對笛卡爾讚不絕口,雖然這個學生每天早上都不來上課,但他依然輕鬆的精通了拉丁文、希臘文和 修辭學。這些教師們自己是出入上流社會的紳士,他們的目標是把學生們也教育成這樣。笛卡爾接受了這樣的教育。 在今後的歲月中,笛卡爾一直是個舉止得體的貴族-----只不過,這樣的習慣,使任何皇室成員對笛卡爾而言都是不可抵抗的----這並不是拉普拉斯(Laplace)那種令人厭惡的勢利,然而這種勢利,使他把生命的許多時光都浪費在一些毫無意義的事情上。 日復一日的臥床冥思使得笛卡爾 養成了這樣的習慣-----絕不因為某樣東西或結論是權威的,他就全盤接受。他開始對一些教會中的所謂證明和詭辯邏輯開始發問,這不是老師們所希望的。但 是他們面對笛卡爾開始萌芽的思想,既沒有準備也沒有絲毫辦法。由此,他的思路很快的轉變為鼓勵他畢生事業的基本疑點:“我們如何理解實物?” 接下來他離開了學校,卻繼續着,甚至比過去更長時間、更努力、更忘我的思考。很快,他得到了兩個貫穿他一生哲學成就的果實。 第一個是極端的-----但是年輕的笛卡爾深信不疑-----他領悟了所謂的邏輯本身,對任何創造性的人類目標都毫無用處。第二個結論則是,相比數學中的證明而言,哲學、倫理學、道德學中的證明,皆花哨而虛假。 那麼人們應該怎樣去發現真理呢?笛卡爾依舊有自己的秘訣:通過控制下的實驗,並對這樣的實驗結果應用嚴格的數學推理。-----這就是笛卡爾的理性懷疑主 義。他從中得到了什麼呢?很簡單,一個事實:“我存在”------這正是他著名的【我思故我在】(Cogito ergo sum)。 在這段時期,他瘋狂的學習數學。他感到自己對於數學是熱愛的,就像魚兒熱愛水。這很有可能埋下了笛卡爾今後數學上發現的種子。然而我們沒有記載他到底學習了什麼樣的著作,依照他後面的成就來看,他一定對古希臘的幾何和東方的代數學都有過深入的思考。 出於對自己幼年虛弱身體的一種 報復性狂歡,笛卡爾18歲的時候,離開了父親的莊園。他在巴黎逗留了兩年,過着醉生夢死的放蕩生活。他與一幫狐朋狗友一起,沒有節制的縱情聲色,並且賭 -----而且還贏了不少-----因為笛卡爾幹什麼都全力以赴。由此可見我們的大數學家,在情趣和世俗的欲望上,有時候也和普通人一模一樣。 幸而這種日子並不太久。在那之 後,笛卡爾開始厭倦這種荒唐的生活。他悄悄了離開了那個圈子,去尋找自己的寧靜。他的方法又一次與眾不同,他去參軍了。並且一干又是十幾年。也許現代的心 理學家們會把這看成笛卡爾對自己身體的一種不信任,而試圖用外界的行為來平息內心的恐慌。總之,笛卡爾輾轉反側的逗留了好幾處地方,最終他參加了巴伐利亞 的軍隊,並駐紮在多瑙河畔靠近諾伊堡的小村莊裡。在這裡,他終於找到了他喜歡的,並從幼時就習慣了的安寧。 在那裡,笛卡爾發現了自 己。數學的進程被永久的改變了。這個轉變非常的奇特,談到它就必須要談到笛卡爾那著名的三個夢。就像達摩祖師的一葦渡江,是一個藝術加工而得來的傳說一 般,我們很難知道到底這些夢,到底有多真實。但有一點我們可以肯定,這三個夢,開啟了整個數學嶄新的篇章。 笛卡爾傳記的作者巴耶 (Baillet)在他的書中,認為笛卡爾那三個夢是酒精所致。他說笛卡爾是參加了某個宴會,然後醉醺醺的回到家沉睡。笛卡爾在世時則聲稱了多次,在做夢 之前,他已經三個月沒有喝過一滴酒了。總之,在1619年11月10日的晚上,我們的笛卡爾進入了夢鄉。 在第一個夢中,他夢到自己被邪 惡的大風,從教堂吹到一個邪惡的隱匿之地。第二個夢,則是他用科學的眼光去觀察了這場風暴,然後他突然發現自己已經變得像超人一般,無法被其所傷了。並 且,在熟悉了風暴的規律之後,他獲得了一把鑰匙,這把鑰匙可以打開大自然的寶庫。第三個則較文藝一些,我們的紳士笛卡爾正深情的朗誦奧索尼厄斯 (Ausonius) 的詩句:“我將遵循什麼樣的生活道路?(Quod vitae secatabor iter?)”。 很顯然,笛卡爾的第二個夢顯靈了。鑰匙打開了寶庫,裡面的寶物是現在所有科學的真正基礎。此後,1619年11月10日被公認為解析幾何的誕生日,因而這天也就成了現代數學的誕生之日。-----雖然笛卡爾把這個想法公諸於眾,還要等上18年。 在 這十八年之中,笛卡爾參加了 很多戰爭。絕大部分不值得一說,但有三次對他的人生造成了影響。第一次是1620年春天他參加的布拉格戰役。笛卡爾後來說這是他的第一次的“真正的戰 斗”。而且上帝保佑,他勝利了。在他進入這座城市之後,他認識了當時年僅4歲的伊麗莎白公主------當時英格蘭國王的外孫女-----她後來成了笛卡 爾最喜愛的弟子。 第二次則是與薩瓦公爵的血腥戰 斗。他在這次戰鬥中表現出色,被授予中將稱號。但他拒絕了,諷刺意味的是,笛卡爾說他只是去尋找安寧的,可是他選擇了另一種極不安寧的方式來實現。這也許 就是大數學家的思路吧!最後一次值得敘述的戰鬥是,跟隨法國國王圍攻羅謝爾。----這也是笛卡爾一生的最後一次戰鬥,此時已是1628年。 所以,如果你選擇喜歡一位身經 百戰、鐵漢柔情的數學家,我們的笛卡爾絕對是其中代表。這點,他倒是多少有些像喬峰,而不是達摩祖師。不管經歷了多少戰鬥,笛卡爾絕不是那種衣着破爛的兵 痞;也不管有多少高深的思想,他也不是那種打扮邋遢的學究。他,笛卡爾,終其一生,都是衣冠楚楚、穿着講究的上等人。 而且,他的紳士是 出了名的。據 說,有次在巴黎,在酒吧外面,我們的笛卡爾正身着時髦的塔夫綢,佩戴着一把與自己身份相稱的劍,頭上還帶着一頂碩大的、寬邊的、插着鴕鳥毛的帽子 -----這是那個時代最時尚最漂亮的打扮了。這時,有個醉醺醺的鄉巴佬侮辱了笛卡爾身邊的妓女。於是,我們憤怒的數學家三下五除二,就打掉了醉鬼的劍 -----但又饒了他的性命。而寬恕的原因是,這名醉鬼是如此的骯髒,以致於笛卡爾無法在一位美麗的女士面前殺死他。 笛卡爾是很喜歡女人 的,這點和 我們大多數男人一樣。他甚至和一個婦女生過一個女兒,但那可憐的幼兒很早就夭折了。笛卡爾終生未婚。我們不知道具體原因,但據有個曾和他有婚約的女士說 -----這個女士是位胖胖的、富有的荷蘭寡婦----笛卡爾是寧願要真理而不要女人。那麼基於男人的心理,更可能的是,笛卡爾是如此精明,他不會把自己 的安寧和寧靜,在當時的環境下抵押給這位胖胖的荷蘭婦人。 在這18年中,我們要感謝戰 神。是他用不可思議的好運保佑了笛卡爾沒有被任一顆流彈削去了半個腦袋,也沒有讓他的軀體遭受毀滅,沒有讓他的思想泯滅不然,我們的解析幾何就要消亡在某 條壕溝,或者躺在某個土丘上,留給下一個天才去發現了。而近幾個世紀以來,這樣的悲劇並不是沒有上演過。 然而經過了多年的軍旅生涯,笛 卡爾內心還是極為平和和安靜的一個人。這也正是他性格最重要的一點,是任何時候都不能忽視的------他一直知道自己要去幹什麼,他了解他的目標的重要 性。對於自己的愛好,他是很有節制但又不強迫別人,而又不吝嗇。總之,1628年,笛卡爾遇到了紅衣主教德貝律爾(De Berulle)。正是後者把笛卡爾從無所作為的狀態中喚醒,誘導他公開自己的思想。 當然,這裡所說的誘導,可能也 多少有點脅迫的意味,用得是一種我們現代人難以想象的工具-----強烈的宗教信仰。笛卡爾是個非常虔誠的耶穌會信徒,當德貝律爾主教說,你應當把你的成 果和全世界分享,這是你對上帝應付起的責任,因為你的一切都是上帝給予的,如果你不這樣做,那麼等待你的,將是熊熊的地獄烈火。-----笛卡爾無法拒絕 這樣的說辭,他決定出版自己多年來一直思考的東西。他做了這個決定之後,他立刻回到了荷蘭,着手準備出版工作。在那種寒冷的氣候中隱居,對笛卡爾來說,正 是思維上最好的狀態。 此後20年裡,笛卡爾在荷蘭四 處遊蕩。他得到了他所希望的安寧,以前的軍人現在成了一個沉默的隱士。他通過梅森神父(Father Mersenne)-----如果你還記得笛卡爾中學時代的校長沙萊神父的話,梅森就是他的繼任者-----與歐洲大陸的一些主要學者,保持書信上的聯 絡。他們交換各種觀點,包括數學、光學、神學及哲學。並且,在這期間,笛卡爾的興趣廣泛的驚人,他對物理學、胚胎學、解剖學、醫學、天文觀察學乃至氣象學 等等,全都進行了研究。這樣加上他以前在巴黎得到的光學結果,他發現他確實取得了一些好的東西。只是,他還沒有意識到,它到底有多好。 在這裡,我要奉勸那些在今天, 依舊試圖把自己的精力分散到如此多的、性質不同的學科上的人,這樣做只能使得你成為一個無事窮忙的半瓶醋。笛卡爾所處的時代,給予他這樣的機會和幸運 ----而他也一直是幸運的,無論從各方面來講。哪怕在他離開戰場之後,曾經有一次,他差點被一群海盜所劫殺,但上帝保佑他聽懂了海盜的密謀,於是用劍打 敗了他們。我們的解析幾何,又一次逃脫了謀殺和突然死亡的厄運。 到了1634年,他在荷蘭隱居 的第6年,他的著作《論世界》已經接近最後修改的階段。笛卡爾預備把這當成獻給梅森神父的新年禮物,而整個巴黎的學界,都急於看到這本著作。然而教會這個 時候對伽利略的審判,讓笛卡爾畏縮了。伽利略此時已70高齡,而且眾所周知,他與托斯卡納公爵(Duke of Tuscany)交情甚厚。但他還是因為堅持哥白尼的日心說,被送上了宗教法庭,並且當眾下跪。 笛卡爾的著作不可避免的牽涉到 哥白尼的體系----任何一個真正做出了結果的科學家都知道哥白尼是對的-----而且書裡的結論甚至比伽利略他們所說過的一切都更大膽。笛卡爾於是決定 暫緩他的出版。但他不僅僅是害怕-----任何精神正常的人都會害怕-----他是被深深的傷害了。 每一個大數學家都對自己的結果 深信不疑。這種自信雖然並不一定帶來好運,例如它就讓柯西曾經在費馬大定理的證明上出了一次洋相,然而這也說明他們都是非常自信的。事實上,笛卡爾對哥白 尼的學說深信不疑,就像他相信自己的存在一樣。而另一方面,他也堅信宗教法庭的絕無謬誤。所以,這種內在的矛盾就深深的刺傷了笛卡爾的自信。 他曾有一大段時間,努力想從自 己的哲學中找到一種和解的方法。然而他意識到無論如何,即便使用詭辯,他也沒法同時擁有教皇和哥白尼,但是他也沒有辦法放棄任何一方。所以為了撫慰自己的 自尊心,笛卡爾決定把《論世界》的出版推遲到他死後。他一定是潛意識裡覺得,也許教皇也死了,那麼矛盾就消失了。 解析幾何一直處在內心 的煎熬 中,直到1637年,此時笛卡爾已經41歲了。朋友們成功的說服了他,於是笛卡爾決定出版自己的傑作。於是,6月8日,《屈光學》、《氣象學》、《幾何 學》,以及《關於科學中正確運用理性和追求真理的方法論的談話》全部公諸於世了。令人驚訝同時也欣慰的是,笛卡爾原以為會與他作對的教會,倒是開明的像個 童話。在黎賽留紅衣主教和奧蘭治王子的支持下,笛卡爾不僅獲得了在法國及其他地方出版任何東西的權利,也繼續了他在荷蘭的安寧生活。 現 在我們可以來看看笛卡 爾到底對數學做出了些什麼。不錯,他在哲學中做出了巨大的貢獻,在實驗方法的發明中也擁有輝煌的地位,可是這一切依然還是要讓位於他在純數學的偉大工作。 極少有人能獨自刷新人類思想的一個完整的方面,笛卡爾就是那極少數中的一個。這個貢獻是如此的傑出,但同時又極其簡單而令人注目----這也正是數學和其 他藝術品的一個共同點。 為了不使這種偉大的簡樸而失 色,我們對笛卡爾的發現單獨的予以簡短的敘述。在平面上放置任意兩條相交的直線。不失一般性,我們設它們互成直角。現在,這兩條直線就構成了【軸】這個概 念。兩條軸相交於【原點】的地方。那麼現在,我們就能通過一個【數對】,來唯一的確定任何一個點相對於軸的位置。這個數對表示了這個點到底落在某根軸的東 還是西,而同時是在另一個軸的南還是北(這實際上有4種可能)。那麼,這個數對就叫做【點的坐標】。 現在假定有一個點在任意一條曲 線上移動。那麼這條曲線上的所有點的坐標(x,y),就與一個【方程】聯繫在一起。這個方程就稱為【曲線的方程】。你可能要問?知道方程有什麼用呢?回答 是太有用了。我們就可以通過研究同類型的,更具普遍性的方程,或者巧妙的處理手頭的方程,然後把通過代數研究而得到的結果,還原到圖形、曲線以及曲線上點 的坐標,而得到相對應的結果------例如圖形的幾何性質、具有普遍性的幾何定理等等。 如此一來,我們可以通過代數來 學習、研究甚至發現幾何了。與希臘幾何那種類似蛛網般錯綜複雜的線相比,代數更容易表達。這個方法真正的力量在於,從此在理論上,我們可以從任何複雜度的 方程出發,從幾何上說明它的代數和解析性質。反之亦可。這樣,幾何和代數就不再是人類在真理之海探索的的兩條木筏了,他們合併成了一條更平穩更深刻的帆 船。這條船就叫【解析幾何】。 而且,對於這一切,只消一步就 能能擴展到任何維數的空間-----雖然那些高維空間並不存在於日常生活中,但它常出現在數學家的頭腦中,並且因為普遍性,而永遠成為他們最感興趣的空間 之一。例如,對於平面,我們只需要2個坐標。對於通常的立體空間,3個便足夠了;對相對論的幾何,需要4個,對於那些高維的,我們既可以有 1,2,3。。。n這樣多個,甚至還可以有直線上所有的點那樣多個坐標! 這就是笛卡爾的貢獻。他再造了 幾何學,使得現代幾何乃至現代數學成為可能。笛卡爾的同胞,數學家阿達瑪(Jarques Hadamard)這樣說道:“數學科學的研究對象的全部概念,發生了徹底的變革,直接促成這一變革的是笛卡爾本人。……笛卡爾完全知道他所做出的發明的 重要性。他誇口說,就像西塞羅(Cicero)的修辭學超過了ABC一樣,他到目前為止,已經超過了他之前的全部幾何學。他這麼說是正確的。” 在 結束笛卡爾的章節之前,我們 再來看這位紳士生命末期的生活。在出版了自己的思想之後,笛卡爾已經收穫了大量的讚譽和名聲。而當他在荷蘭海牙附近的一個小村莊,享受自己舒適愉快的隱居 生活時,他遇到了被放逐的伊麗莎白公主。我們無法知道,當時到底發生了什麼,唯一確認的是,伊麗莎白堅持要笛卡爾給她上課。笛卡爾的貴族作風和教養,使得 他從來沒有能力拒絕任何皇室成員。 笛卡爾可能對這位年輕的公主有了感情,但是他沒有向她求婚。他雖然寫給在公主的信中,措詞真誠而謙卑,然而他還是不願放棄自己的安寧。伊麗莎白離開荷蘭之後,他們的通信一直持續到笛卡爾去世。 然而笛卡爾註定一生要尋找安寧。他的冥思般平靜的生活,在1646年被瑞典的克里斯蒂娜女王(Queen Christine)徹底打破了。她強烈的渴盼笛卡爾能去寒冷的北歐親自教授她知識,任何知識。笛卡爾一直拒絕着,然而最終他在1649年屈服了。女王派 出了海軍上將弗萊明(Admiral Fleming)開着軍艦來接他。笛卡爾告別了自己的隱居聖所,永遠的離開了荷蘭。 他在斯德哥爾 摩收到了最熱烈的 歡迎。然而,女王對真理的渴求,導致她忽略了笛卡爾的身體狀況。這就是歷史上好心辦壞事的最典型例子之一。克里斯蒂娜每天早上5點就要我們的數學家給她講 課,全然不顧北歐的嚴寒對笛卡爾這個年紀的人來說,可以說是致命的。笛卡爾很快就後悔了,他發現女王的精力旺盛的簡直嚇人,同時領悟力也是他這個智力水平 的人所不能容忍的。據說有一次,笛卡爾目瞪口呆的發現,自稱古典學者的克里斯蒂娜正在跟希臘語的語法搏鬥,而這是他兒童時代就掌握了的。 笛卡爾現在真正懷念以前的平淡生活了,他在1650年1月的時候曾向女王陛下恭敬而誠摯的請辭,結果是毫無懸念的被拒絕了。不久,他染上了肺炎。2月11日,笛卡爾在對上帝的禱詞中平靜的去世了,享年54歲。他終於得到了他追求一生的安寧,在寒冷的北歐。 然而在他死後,反覆無常的教會把他的書列入了《禁書目錄》。這一舉動,使得17年後,笛卡爾的遺骨運回法國,葬在先賢祠的時候,甚至沒有進行公開的演講,來紀念我們現代數學的創始者。 讓我用貝爾的話作為這一章的結束:“笛卡爾並不是修正幾何,他創造了幾何。”
文章評論
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-11 11:46:04
我也不知 Clay Mathematics Institute,孤陋寡聞。 柯朗 institute 那是大名鼎鼎。
作者:coolboy
留言時間:2012-06-09 19:16:12
我在讀大學時就早已耳聞Courant institute of mathematics的大名,也聽說過Hilbert在1900年提出了23個數學難題。但從沒聽說過Clay Mathematics Institute。據介紹,後者是1998年才成立的一個新研究院: The Clay Mathematics Institute (CMI) was founded in September, 1998 by Mr. Landon T. Clay, a Boston businessman, and his wife, Lavinia D. Clay. Their aim, as set forth in the Institute's mission statement, was "to increase and disseminate mathematical knowledge." 也許這也可以部分地解釋為什麼Perelman不願意來美國拿那個獎。
作者:coolboy
留言時間:2012-06-09 19:15:07
流體力學並非是我研究做得最好的一個領域,但是我研究化時間和精力最多的一個領域。我認為seven Millennium Prize Problems中與流體力學密切相關的一個數學問題提得很不得體,應該說是提了一個病態問題,即對此問題的任何解答都是無法確定其正確性的。 當然,三言兩語是無法解釋清楚我的論點的。反正我不會去做這個無用功(在此也勸告其他人不要為了那個Prize而企圖去求解這個問題)。不過,這裡我們正好說到了Riemann猜想,我們剛好可以藉助Riemann猜想這一難題來比喻性地說明我的論點。Riemann猜想的重要性主要還是因為它同質數分布密切相關,而質數分布則是數論的基本問題。好了,現在我們可以平行地列出兩個問題: Navier-Stokes Equations: “…The challenge is to make substantial progress toward a mathematical theory which will unlock the secrets hidden in the Navier-Stokes equations.” Prime number distribution: “…The challenge is to make substantial progress toward a mathematical theory which will unlock the secrets hidden in the prime number distribution.” 上面這兩個問題都是病態問題。其中的第一個問題就是seven Millennium Prize Problems之一,而第二個問題是對下面關於Riemann Hypothesis問題改寫而得: Riemann Hypothesis: “…A proof that it is true for every interesting solution would shed light on many of the mysteries surrounding the distribution of prime numbers.”
作者:coolboy
留言時間:2012-06-05 07:52:51
其實,由於科學的邏輯性以及數理學科的嚴謹性,個人信息在學術交流中就象某人的武學家數在內功比試中一樣都能清楚地展現出來。比如說,我對紫鳥同學的背景、現在從事的研究及可能在何處工作等也可從她發的帖子中琢磨出來。這就象說莊銳是從事zeta-函數和Riemann猜想的研究一樣也是七八不離九十的樣子。當然,即便如此,還是不應實名,隱藏也還是很重要的。通常能琢磨出他人學術信息的人不大可能逆向思維,從而突然出個無情對(“羌笛何須怨楊柳,北京隨便着拖鞋。”)什麼的而說出他人不想讓大眾知道的信息。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-05 06:02:47
就是。sciencenet 有個姓劉的 professor 要我開 blog,於是我也註冊,結果如你一樣被否決,理由是“信息不全”。我給他們發個郵件說,提供實名可以,但是要隱藏,只能讓你們管理成員知道,他們沒同意。於是不了了之。
作者:coolboy
留言時間:2012-06-04 13:33:33
沒有。 科學網上開博客必須中、英文通通實名註冊。我英文名coolboy,中文名“酷寶,來自火星”,結果系統不認,也就沒開。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-04 11:38:05
作者:coolboy
留言時間:2012-06-02 09:21:51
紫荊棘鳥:數論、代數、幾何/拓撲乃至數理邏輯等,都在這棟大廈內,只是數論的 percentage 在變化而已。 ---------------------------------------- 紫鳥的這一論述引伸出來剛好可以解釋為什麼中國古代沒有科學,或現代科學為什麼不可能在中國文化的框架中發展出來。我曾經在科學網一個關於猜想的帖子中,介紹評論了有關數論中的猜想(見下鏈接的[72]樓): 三維伊辛模型:激辯之後的猜想 [袁玥] http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=85876&do=blog&id=219842 ++++++++++++++++++++++++++++ coolboy [2009-3-12 21:52] (關於猜想) 哥德巴赫猜想是數論裡面的一個很有名的猜想。費馬定理在證明之前也是數論裡面的一個猜想。數論一開始就是當年一些富家子弟在飯後茶餘為消磨時間玩弄數字遊戲而發展起來的。當年各式各樣的數字猜想有很多很多。哥德巴赫當年就有名氣,因為他的數字猜想多數是對的。所謂猜想是“對的”其實包含兩層意思:(1)數學上嚴格證明了使之成為定理,(2)用一個個數字從小到大地不斷地去試(驗證)猜想,發現都是對的,則稱為一個正確的猜想。早期的數論研究主要涉及整數, 從而使得方法(2)成為可能。 當然玩弄數字遊戲中提出來的猜想絕大多數是錯的,是錯誤的猜想。說某猜想是“錯的”可比說它是“對的”簡單得多了。用一個個數字從小到大地不斷地去試猜想,若發現有一個數字試得不對,則猜想就錯了。不過當年也是樂意提新猜想的人比證明或試猜想的人多。除非是象哥德巴赫這種名人又有什麼新猜想,則大家也都 一窩蜂的來試試,一步步地用很多很多數字來試。 一些不太有名的人提了些猜想,用十幾,二、三十個數字試了發現都是對的,大家也就不再去追究了(猜想太多了哈),反正沒什麼名氣的猜想多那麼幾個也無所謂。二、三十年後有人讀到那些猜想,再用大一點點的數字來試試。哈!猜想是錯的! ++++++++++++++++++++++++++++ 上面論述中的這一句“數論一開始就是當年一些富家子弟在飯後茶餘為消磨時間玩弄數字遊戲而發展起來的”講的就是文化差異。歐洲的皇室及政府各級官員在很長一段歷史時期內一直是世襲的。在中國,只有皇帝是世襲的。其它各級政府官員從隋朝開始都必須經過政府統一的公務員考試進行選拔。而那考試項目中只有文科政治等指定內容而沒有理科哲學等自由發揮的內容。再強調一下:那考試項目中只有文科政治等指定內容而沒有理科哲學等自由發揮的內容。 所以當年在歐洲,科學研究是世襲富豪人們的一種興趣、是一種自由追求,是一種生活。在中國,公務員考試的科舉制度就系統性地扼殺了這種興趣、追求和生活。 現在再回到紫鳥關於“數論的percentage的變化”上來。既然現代社會中科學研究也已成為是一種職業化、商業化的行業或行為,則原始數學中主要以興趣和智力為基礎的數論學科也必然會受到越來越少的人們的重視或關注。我在上面說到我那重要的一票投給紫鳥,除了因為說她是一“奇才”讓她這個周末開心一下之外,也確實是因為她的觀點同我上述的想法不謀而合。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 20:10:46
先說兩道也可以的,足以難能可貴了,一般人連題都看不懂的說:)
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 20:08:53
怎麼又說到計算數學上去了。現在 engineers 都搞蒙特卡諾有限元變分法,那不過是因為需要麼,和數學本身這棟大廈沒多少關係。數論、代數、幾何/拓撲乃至數理邏輯等,都在這棟大廈內,只是數論的 percentage 在變化而已。 另外物理嚴重依賴數學,是因為表述和精確的要求,本質上物理怎麼是數學呢?物理規律是存在的,牛頓老愛發現沒發現、或者表述錯沒錯,它們都在那裡。物理的目的是挖掘真理。而數學本質上是可以不存在的,它也不是什麼真理,本質上它唯一的要求就是邏輯上的自洽。
作者:莊銳
留言時間:2012-06-01 20:04:48
謝謝紫荊,可能我的有些表達不夠貼切,但是沒有誤解你的意思。我對你們在數學上的興趣深表敬佩。 我先就是搞代數的,在國內就發表了一篇文章今天還引為自豪;因為那在歷史上也留下了小小的一筆。 我給出了一個很有點漂亮的公式,證明就是複雜的初等方法。猜出公式精確的令我陶醉。 你說到義無反顧,我以前講過,是有人強推而成。 至於哪兩到難題我懂得差不多,還是等以後再說吧。說不定哪一天我真可能對7道難題小做一番評價,你的問題一定會再有他人問我的。
作者:莊銳
留言時間:2012-06-01 19:52:24
忘了說一句: 那7道難題都不是數論的,但是都與數論多多少少有點關係。懂得所有7道題的人一定是Generalist數學家,也一定多多少少搞點數論。 數學中的問題歸根結底可以說都是數論問題,其他的只是具體方法;早期的整個數學就是數論而已。 數學是長線專業,數論更是長線中的長線,沒辦法與你說的那些相比。 數學無疑是最重要的學科,如果僅僅比較的話。最熱門的數學是計算,因為飛機導彈歸根結底要搞計算來對付! 但是這種數學不在我說的數學之列。 這一點是我沒說清的地方,就像醫學就是看病,數學中的數論就是解決猜想。 所以數論是純數學的核心部分,是不是最重要我就不說了。 你提到的物理其實就是數學的一部分,對象不同方法主要還是來自數學。 不知我這麼講是否講得通? 講不通的話,我也不想再說了。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 19:48:21
要不莊銳碼個博文具體說說你知道的兩個難題? (另 coolboy 也不要舞蹈了,我什麼都沒學懂,奇才那是下下輩子的事情)
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 19:38:56
哈,莊銳別惱,我數學肯定比你和 coolboy 差,就算說錯了什麼,也不會是故意的。具體到數論,我原話不知是哪句,但是應該沒有貶低數論的意思,只是說了,解析數論現在基本上停滯不前,淡出了數學的主流(的發展)。無論如何這是事實,對吧?當然並非整個數論都這樣,上次據一位叫做 theQuick 的朋友說,代數數論現在就比較火。 我說解析數論幾乎沒進展了,但是另一方面你還在研究 Riemann zeta-函數 (& 解析數論),言外之意是表達一種欽佩。這需要一種熱心和義無反顧。 你後面的留言在表達數論在數學中的核心和終極地位 (大約這個意思吧),我想大家求同存異吧。其實我想反駁,不過水平次,估計反駁不出個所以然來,只好恨恨地打住:)
作者:莊銳
留言時間:2012-06-01 19:27:03
哦,我懂了。謝謝coolboy的解釋。 我已經說了為什麼紫荊會有那樣的看法。 至於你覺得我是在說數論好,因為我在這一行。我至少不完全是這個意思,我只是說紫荊的驚訝有點原因。至於哪個學科更重要,這不是一個需要爭論的問題。對個人,興趣所在就重要,對社會往往是能哄錢就重要。還有,對於個人來說,在於個人是否有相當的成就。不是說行行出狀元麽? 任何人在任何不起眼的地方作出重大成就,那就是一個成就。當然,成就還得靠權力與金錢來承認。 我之所以提到那7道難題,一個意思就是管它重要與否,你能解決一個難題就可得到一百萬。那中間的每一個問題都是重要的,因為按照有些人的一貫行事準則,有一百萬就算重要了嘛!準確地說,能夠解決一道難題的人通常應該有幾百萬的其他好處,比如一份終身榮譽與終身的薪俸。 可是比如Perelman解決了一道難題可能連飯碗都麼有保住,只能啃老。 可見Perelman想必是傷心到了什麼地步才會拒絕領獎。我想他是不願再次踏上美國這塊自由的土地了!美國弄來了陳盲人,卻請不來Perelman這個在美國成就一番事業的人。 為什麼? 這才是我想說的話! 我講數論是數學之王,這是基於事實,與本人是否幹這行關係不大。你說的其實就是指能殺人的武器就重要,能生錢的專業就重要。數論正如Coolboy你說的不斷地在變得不重要,最近就是因為密碼的研究又激發了數論的研究。為什麼? 因為密碼是可以殺人和賺錢的喲. 只是這個原因正是我說的正常之“反常”現象,因為一個學科的重要性本來不該與錢相連;當然這就是我作為書呆子的一廂情願。 coolboy,你想說的是誰對誰錯,我想說的是未必那麼簡單。 寫歷史不是說要寫事實嗎,同樣也不是這麼簡單。對未必是對,錯未必就是錯。 政治上如此,學術上也是這樣。這才是我早已經幾次表達過的主要觀點。歸根結底,世界上沒有所謂的誰對誰錯的問題,只是誰贏誰輸的問題。我早說過,她對數學的了解令我非常驚嘆。 你說的投紫荊一票,我完全贊成;我只是說真正了解歷史未必是一件容易的事情。你coolboy對數學的理解也同樣使我敬佩不已。 說遠一點,這其實與另外的一些自以為是的書呆子老是談論普世理想的社會有共同之處。 現實恰恰是"有奶就是娘”, 權力與金錢才是世界的主宰。 所以,我寫過一篇“達爾文”的世界現實不可能因為任何好的制度而改變的日誌。
作者:coolboy
留言時間:2012-06-01 17:13:49
回莊銳: 我早就同你說過:“中學時曾讀過閩嗣鶴的《初等數論》,但大學並非數學專業。”當時高中老師推薦說應該讀華羅庚的《數論導引》,但中學圖書館無此書,故我的數論知識也就非常非常有限。 關於對各學科的重要性的分析,總脫不了“孩子都是自家的好(老婆都是別人的美)”這一套路。多爭了實在是無意義。紫鳥的看法從她的知識背景和經驗經歷得出,總也有她一定的道理。從我自己的經驗體會來講,知識面越寬廣,則對所知某一具體領域的評價也就越客觀。我看到很多人都稱紫鳥是一“奇才”,說的也就是她那不可思議之寬廣的知識面。所以呢,我這重要的一票還是投給了她:相對於數學、物理其它各分支領域來講,數論的研究目前並非是一熱門學科。
作者:莊銳
留言時間:2012-06-01 15:56:33
你們兩位對數學這麼有興趣,我應該高興嗦幾句。我以為Coolboy是學數學的, 你剛才的說法可能告訴我又有點像不是。 因為你的用詞謹慎,不像是自然而來; 你提到的說法完全正確,但有點生硬。 當然如果學過數學的但是不以此為業,可能就忘了。 或者有些專業用不了可微這麼精確。 我沒有貶低你的意識,只是我感覺你至少不像是數論這行。 其實我還可以說一句,你們兩人的問題有一點非常相關,不知你們是否知道。 所有的數學起源於對整數的研究,所以有數論是數學之母的說法。 一切數學都可以說是起源於整數。為了這一個原因,人類必須邏輯上把這一對象推廣就產生了新的數學。 解析數論在某種意義上是最終的研究,因為一切只有到了那裡才會相當完美。否則就有嗲像中醫胡亂開方湊合着。複數的好處是一切運算(包括微分)都可以無限制地進行,這不是從計算角度而說而是從理論上講。 紫荊說解析數論有點稀奇還有人搞,恰恰說的不很妥;所以我有前面的評論。 這裡你又提到拓撲,這可就恰恰符合你的評價。 拓撲離實際數學本身遠得很,其實是幾何的更廣泛的邏輯推敲。粗略地說拓撲就是沒有距離不受直觀限制的幾何。 那些與你說的那個“不可測”一樣沒多大用,只是理論上的。 當然數學說起來就是代數,分析,幾何三個分類的方法。這三個分類有點像醫學中的內科外科,但最終是要解決問題。 只有搞數論的人才是數學裡真正的“醫生”,其他都是為“主持醫生”服務的; 只是數學中服務的比主持的人多的多。外界還以為服務的才是真正的數學。 紫荊無意中完全顛倒了這一點,因為數論才是數學的真正核心所在。 之所以如此,是因為面上的數學同時又是為應用數學服務的。 如果在數學裡面,一切幾乎都是為了數論。 而我就是不喜歡過分的無用理論,同時也不喜歡為人作嫁衣搞應用,所以才回到數論的。 數論的研究在當代有兩個目的。 一就是我前面提到的理論研究,再一個就是為網絡銀行以及軍事密碼服務。 呃,又回到了服務;這是因為大家先要吃飯。能圈錢的才是有用的,即使在數學上其實是胡鬧毫無用處在社會中可轟錢也不妨礙。 紫荊的顛倒就源於這個世俗的原因,也因此我幾次提到了“政治”或者說“利益”在數學研究中也同樣扮演着生死存亡的角色。 不能多說了,我是沒有假期的喲!
作者:coolboy
留言時間:2012-06-01 15:18:30
魏爾斯特拉斯函數確實是挺有意思的。我在科學網的一篇博文中曾作過如下的評論: +++++++++++++++++++++++++++++++++ 老科學家的婚姻愛情(5)谷超豪-胡和生的故事 [戴世強] http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=330732&do=blog&id=363818 Coolboy: 南京大學的仇慶久夫婦也曾是令許多人羨慕的數學夫妻教授。仇老師長得帥,講課既幽默又嚴謹。蘇老師長得美,講課細,說話聲音甜甜的。有幸聽過仇老師的偏微分方程和蘇老師的實變函數課。仇老師認為偏微方程最好的書是Courant-Hilbert的數理方法第二卷。他說:“現在有中譯本了,但我建議大家還是去讀原版書。”在討論熱傳導方程解的特性時他說:“有人會說,這方程的解一開始就充滿了全空間,但我在這裡並沒有感到熱源的作用。我說,你身體沒感到熱並不能證明這數學解有錯。首先......”蘇老師在討論到實數集的一些貌似奇怪的性質時說:“我今天早晨在來上課的路上還在想這個例子,怎麼會是這樣的呢?......” +++++++++++++++++++++++++++++++++ 其中說到的“這個例子”就也包括魏爾斯特拉斯函數。
作者:coolboy
留言時間:2012-06-01 15:16:35
按我的理解,若敘述提到或是關於“複變函數”的話,則其解析函數的無窮次可微應該是default mode。故我就僅針對連續而言作了簡化。類似地,“三角形內角之和為180度”在不少情況下也是default mode。假如誰的初稿寫出了如下的句子:“勾股定理只適用於直角三角形。由於三角形內角之和為180度,直角的意思是90度,故每個直角三角形最多只有一個直角。”我也會建議把後一長句刪了。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 14:07:01
看結論: 在拓撲學意義上:在從[0,1] 區間射到實數上的連續函數空間C([0, 1]; R) 中,處處不可導的函數的集合是稠密的(關於一致範數的拓撲)。 在測度論意義上:在配備了經典維納測度γ 的連續函數空間C([0, 1]; R) 中,至少有一處可導的函數所構成的集合的測度是0,也就是說和處處不可導的函數相比是可以“忽略”的。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 14:04:47
看這個很有趣:魏爾斯特拉斯函數 <a href=http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%AD%8F%E5%B0%94%E6%96%AF%E7%89%B9%E6%8B%89%E6%96%AF%E5%87%BD%E6%95%B0>魏爾斯特拉斯函數</a>
作者:coolboy
留言時間:2012-06-01 07:19:07
哈哈,我評論中的完整句子是這樣的: +++++++++++++++ “數論”研究整數的性質,“解析”則意味着“連續”。 +++++++++++++++ 這句話是從初稿中的下面一句話經反覆修改之後才發的: +++++++++++++++ “數論”研究整數的性質,整數是不連續、不可微、一次都不可微的。“解析”則意味着“連續”,非但連續,它還意味着可微且無窮次可微呢。 +++++++++++++++
作者:莊銳
留言時間:2012-06-01 06:57:29
Coolboy 太會推理了,但是大部份推測不是我的想法;這裡先評一點。 解析比連續要多很多很多!如果硬要連繫的話,應該把解析和可微掛鈎。解析等於無窮次可微,解析一般指複函數。解析數論大致可以說就是用分析方法,多半用初等分析或者複函數分析。 我的意思很簡單,7個問題說明這些都是目前的重要課題;不存在過時和不流行的說法。 還有一點你們沒(猜)到,我說的很直白。 不用(猜)只要讀,就在最後一句。 Of course, any current problems in mathematics would be far beyond outsiders. But, Coolboy may know some of the seven problems as he seems to be a mathematics person. I tried to know each of these problems in details, but I only understand two of them well enough. Please forgive me for not discussing about them.
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-06-01 05:08:18
coolboy 思維果然發散,是學數學的料。俺不是老實 (儘管算老實),而是笨,木看出莊同學的小99。 解析數論基本上停滯了吧,這年頭還有研究解析數論的,真令人刮目相看。
作者:coolboy
留言時間:2012-05-31 17:26:34
唉,紫鳥真是一個老實人、乖乖女。別人同你說什麼,你就照單全收,全信了。都什麼年代了,居然還能遇到老老實實的乖乖女。平常是不是常受人欺負?也許長得出奇的美,別人不忍心下手,那算是你好運了。 莊銳是不會去寫那seven Millennium Prize Problems的科普的,太難了。他也不是真心要讓你去寫。我想他的意思是說,你去看那個鏈接,就會知道他的研究確實就是zeta-函數和Riemann猜想。他的研究領域應該是“解析數論”。“數論”研究整數的性質,“解析”則意味着“連續”。但我們學過的複變函數中的“留數定理”則把“解析”同“整數”聯繫了起來。不管圍道如何變化,其圍道積分值總是正比於奇點的個數。 下一鏈接關於Riemann猜想的科普可能最適合於你我的知識背景了,強烈推薦! Riemann猜想漫談 盧昌海 http://www.changhai.org/articles/science/mathematics/riemann_hypothesis/index.php
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-05-31 15:11:30
哈,那就交給莊銳處理。自己 handle 自己的 proposal
作者:coolboy
留言時間:2012-05-31 05:32:45
你說的這類科普文章還真是只有能寫出“說說‘毛粒子’和‘前進子’”的作者才能勝任。你知道那篇博文之下為何沒人發表評論嗎?至少對我來說,讀完之後除了敬佩之外也就只有仰視的份了,哪裡還敢亂發評論? 另外,有偉人曾說過,世界是你們的,也是我們的,這大千世界是由男生和女生組成的,懶惰的男生和勤快的女生所組成的世界是美麗、和諧和永恆的。
作者:紫荊棘鳥
留言時間:2012-05-31 04:59:52
coolboy 科普莊銳的 seven Millennium Prize Problems,如何? 肯定能成的,關鍵是怕你懶惰......
作者:莊銳
留言時間:2012-05-30 17:14:04
Especially, I would appreciate it very very much if someone may try to find out the reason why Perelman declined the award in 2010. I might say, perhaps forever. He is a Russian, he achieved that in USA. I am afraid that he would never come to USA anymore in his life, like Qian Xuesheng said. ------------------------------------------- The Millennium Prize Problems are seven problems in mathematics that were stated by the Clay Mathematics Institute in 2000. As of May 2012, six of the problems remain unsolved. A correct solution to any of the problems results in a US$1,000,000 prize (sometimes called a Millennium Prize) being awarded by the institute. The Poincaré conjecture, the only Millennium Prize Problem to be solved so far, was solved by Grigori Perelman, but he declined the award in 2010.
作者:莊銳
留言時間:2012-05-30 17:09:13
I have not read your blog for a while. It is indeed a greater effort. Also, you may write an article about the seven Millennium Prize Problems in mathematics, if you are interested. It seems to me that you know a lot about mathematics. The following is one place you may find some information: http://en.wikipedia.org/wiki/Millennium_Prize_Problems