《养马与养孩子》
送儿子去上大学的时候,飞机上有几小时空闲。心想,孩子们都飞走了,最小的这个,上了大学,就再也管不着了。怎样利用这几个小时,再教点什么呢? 如果是身怀绝技武林高手,我会毫无保留地再传几招,让他去闯世界。普通人家,只晓得一些养家糊口的雕虫小技,多是不得已而习之。有些技能,甚至是碰不得的,一旦学习了,穷思路就如影随形,让你与贫穷结下不解之缘。躲避尚且不及,怎么能传授给儿子呢?权衡利弊思考再三,最后确定,利用这点时间,再教他打打结。没错,就是简单地将绳索打个结,拴牛拴马系鞋带,常见的那种小动作。
这么简单的事,有啥好教的呢?难不成它有特别的意义?能给人带来好运?或者蕴藏着高深的学问?
先回顾一部电影《青松岭》。这是文革时期红遍大江南北的电影。故事围绕社会主义的马鞭该由谁来执而展开。主题曲激动了整整一代人。
长鞭那个一甩呀叭叭地响, 赶起那个大车出了庄, 穿过层层雾啊, 翻过那道道梁, 要问大车哪里去, 沿着社会主义道路奔前方!
影片中有个很短的情节,人们一般不会留意这一小事,就是打结。灵巧的将拴马的缰绳绕树杆打个结,结打好了,马就被拴牢了,不易脱缰。
这个情节给我极大的启发。发现,原来打结很有技巧,也需要学问。因此,我仔细琢磨,时不时练习打结,麻绳尼龙绳,研究不同材料如何打结;粗绳细绳,晴天雨天,研究不同条件下如何打结,得出了一些诀窍,很高兴。
这事对我很重要。那是七十年代中期,当时我在放牛。有件事很烦人,拴在树上的牛,常常会沿着树杆走来走去,绕着绕着就挣脱缰绳,跑到田里去吃庄稼。那是农业学大寨的年代,如果牛损坏了庄稼,放牛人是要承担责任的,轻则被扣工分,重则挨批斗。如果庄稼刚喷洒过农药,牛中毒死亡,后果会更严重。因此,俺活得提心吊胆。
自从钻研了打结技朮之后,生活大为改善,再也没有发生牛脱繮的事,睡觉也踏实了。而且,好几次从睡梦中笑醒,梦里发现几个坏家伙的牛全跑了,看他们全部被拉去挨批斗,俺幸灾乐祸,得意极了。
生活很有趣,给你带来好运的人,总是给你带来好运;给你带来好运的事,总是给你带来好运。打个结,就是这样的事。
多年后。我和太太谈朋友,第一次去她家见父母。岳父岳母很高兴,宴请宾客。请客的前一天,岳父磨了大袋的糯米浆,要将米袋挂在树叉上滤水。米浆有几十斤重,口袋大,绳索短,水淋淋的,很难挂住。刚打好一个结,看着看着就松脱了,根本不能放手。岳父试了好几次,都没成功。我看他做得艰难,找准时机,接过他手中的米袋,三两下就绑定了。岳父母很高兴,我藏在心里很得意。
没想到第二天,出了麻烦。一位送菜的乡下大嫂,神秘兮兮,俏俏地对我岳母说:现在社会上,骗子多得很,很多女硕士女博士,都被农民给拐骗了。您得小心哦,您家新上门的女婿,肯定是农民。您看他,拴口袋的动作多麻利,炉火纯青,没有三五年的真工夫,是不可能的。知人知面不知心哪!说完,一幅智多星的神秘表情,让大家恐慌,紧张了一阵。
时间是真快,又过了二十年,到了二00五年前后。那时候,我二女儿七八岁,有一次参加同学在湖边举行的生日聚会。结束后,有几辆儿童自行车要绑在汽车上,结果,同学的爸爸将自行车搬上搬,下,绑了松松了绑,反反复复,四十多分钟也没能绑好。回家后,女儿告诉我,说她当时一边耐心地看着小儿书,一边时不时看看同学的爸爸绑车子,进展缓慢,看他累得满头大汗。心想,这么简单的事,要是我爸爸在这儿,两分钟就放好了。女儿还特意说明,同学的爸爸是麻省理工学院毕业的高级工程师。这事,让我又得意了十多年。一个中国农民的雕虫小技,能PK美国的一流工程师,怎不令人鼓舞呢?励害了,我的结。
这点儿小技巧,究竟有没有一点儿学术含量呢?要回答这个问题,必须做一点学朮研究。先回顾一下几何学。这里要留意三个词语,几何图形,几何变换,以及几何特性。如果我们用一句话来定义几何学,那就是:几何学是研究几何图形在几何变换下, 不变的几何特性的一门学科。初高中几何学里的几何图形,特指形体简单形状不变的几何图形,几何变换指平移和旋转;几何特性是指长度和角度。两千多年来,几何学没发生多大变化。时至今日,几何学依然是世界各地中学生数理逻辑训练的入门课程。
加深一点。谈谈射影几何学。 文艺复兴时期的绘画艺朮,催生了射影几何学。反过来,射影几何学的发展,又促进了绘画艺术的提高。如绘画中的一点透视,两点透视,三点透视,随机多点透视等绘画技巧,就衍生于射影几何学。射影几何学与普通几何学相似,也是研究几何图形在几何变换中不变的几何特性。这里的几何变换特指射影,问题是,射影变换下图形的长度和角度都会发生了变化,不再有意义。那么,什么是射影变换中不变的几何特性呢?
经过数百年的探索,数学家们终于发现,虽然线段长短,几何图形的角度,两点间的距离,两段距离的比率等等,在射影变换后都会发生变化。但是,两个距离比率与两个距离比率的比率,在射影变换后保持不变。数学家们将这比率的比率定义为交比。交比不变的发现,在射影几何学发展中,有着划时代的意义,是使射影几何学能独立成为一门学科的关键所在,也是其核心内容。
再加深一点,谈谈拓扑学。很多人可能会觉得很陌生。通俗一点说,拓扑学与几何学和射影几何学仍然十分类似,也是研究几何图形在几何变换下不变的几何特性。但这里的几何图形,不再局限于规则的几何图形,而是一般的几何图形。为了便于区分,这里的几何变换,改名为拓扑变换,除了平移旋转射影这些简单的变换之外,还包括巨烈的形状变化;几何特性改称为拓扑特性。比如,一面空中飘扬的红旗,一条飞舞的彩带,一根缰绳,一条马鞭,都可以是拓扑学研究的几何图形。红旗飘一飘,皮鞭扬一扬,这样的动作都可以看作一个拓扑变换。严格的说,一个图形A拓扑变换到图形B,要满足两个基本条件。第一,A中的点与B中的点存在一一对应的关系;第二,如果A中的两个点无限接近时其距离趋于零,B中对应的两点无限接近时其距离也趋近于零。定义了拓扑变换,那么,什么样的拓扑特性,在拓扑变换中保持不变呢?这是一个关键的问题,是否又需要数学家们耗磨百年的光阴来寻求答案呢?
绕了一大圈,让我们返回到《青松岭》,重温影片中的拴马打结。生活中的打结,在数学上有一个相应的专有名词,纽结。纽结是拓扑学中的重要内容,纽结的数学模式是这样提练的:将一段绳子打一个结,然后将绳子两端连接好,形成一个封闭的曲线,这种几何图形,就是数学研究中一个简单的纽结。其特点在于,经过挤压拉扯扭转,不管怎么变化,只要绳子不断,图形的本质就不改变。那么,什么样的拓扑特性,可以用来区分打过结的封闭曲线和没有结的封闭曲线呢?这一问题,近百年来,一直捆扰着数学家们。时至今日,也没能找到满意的答案。不过,随着研究的深入,数学家们发现了更多基本的纽结,如左手三叶纽结,右手三叶纽结,八字形纽结,缩帆纽结,平纽结等等。虽然对基本问题仍然没能找出理想的答案,但找出了能反映这些基本纽结的特征数学函数,促进了拓扑学的飞速发展。《青松岭》中拴马的结,就是巧妙地多绕了半圈,使得在打结之处左侧形成了一个右手三叶结,右侧形成一个左手三叶结,两端慢慢收缩,结套着结,扣在一起,越拉越紧,所以牢得很。
听到这里,可能有人会质疑,不就是拴个马打个结吗?这也与拓扑结构和纽结理论扯上关系,不是忽悠人吧? 得解释一下,这里讲解的,与忽悠正好相反,并不是将小事讲得玄乎其玄,将它神秘化,而是将高深的理论还源于生活。事实上,许多高深的理论,就是与生活紧密地连在一起,只不过现在信息泛滥,增加了人们辩识真假知识的难度。比如拓扑学中著名的四色定理,就是一个很好的例子。顶级的深奥的,又而十分简单,不知不觉地运用在我们的生活之中,学龄儿童拼拼图,就能明白。四色定理以我们常见的地图为例,作出论断:绘制地图时,无论有多少国家,也无论国界多么奇形复杂,最多只需要四种不同颜色,就能使任何两个相邻的国家,用不同的颜色区分开来。事情虽然简单,但至今依然没有人能证明它,也沒有人能否定它,却天天在用它。
回到打结,相信对每一个人来说,打结都是微不足道的小事,系领带要打结,系鞋带要打结,捆绑物品也要打结。打结的产品工艺品,也随处可见,如鱼网毛衣中国结。可见,只要做有心人,从生活中观察学习,哪怕打结这样的小事,也可以从中学到一些知识和学问,这是本文要表达的侧面之一。但仅仅这样,是不够的。掌握一种技巧或了解一种现象,有人可能会沾沾自喜,嘚瑟一辈子;聪明人可能利用它制成产品红火一阵子。但是,如果不看到自己思维中的局限和差距,不根除思维中的弊端,不怀疑自己的价值观念和眼光短浅,终究不可能创造一门学科,不可能促进科学进步。当然,嘚瑟嘚瑟,制造产品,也可以属于某种文化,但与科技发展和文明进步,相去甚远。
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