赛先生

广中平祐:数学学问的四个特征

广中平祐 | 撰文

我想谈谈关于数学这门学问的特征。我认为数学这门学问有四个特征。

第一个特征是准确性。无论是方程、微积分,还是几何,如果不能正确解决问题,数学这门学问就无从谈起。

第二个特征是思想性。虽说数学是所有科学的基础,但是世界观、自然观对数学也有很深的影响。例如以农耕为主的埃及文明促进了几何学和数的运算法则的发展,海洋民族希腊人构建了科学之源。

第三个特征是抽象性,这也与数学的本质息息相关。以抽象的方式思考各种各样的现象中是否具有共同的逻辑或观点,也是数学的一大特征。也正因为如此,和谐与有序的美感在数学中不可或缺。

第四个特征是国际性。正如康托尔(Cantor)所说的“ 数学的本质在于它的自由”一样,归根结底,数学世界是一个与利害关系、国体等因素毫无关系的自由开放的世界。

在理解了这些特征后,我来讲讲自己采取了怎样的学术态度。我要讲的东西不仅对做学术非常重要,对思考普通人的生活方式也很重要。

首先,分清什么是事实,什么是臆测。对于事实,必须原原本本地接受。所谓事实,是指不可改变的、不容动摇的真实情形。这是一个严肃的问题。

听到这里,你可能觉得接受事实本就是理所当然的事情,但是在很多情况下,原原本本地接受事实并没有说起来那么简单。

我发现最近出版的书中,非虚构作品非常受欢迎。前一些日子,我有幸与非虚构作家柳田邦男进行过一次交谈,我们针对“事实”这个话题交换了彼此的想法和意见。

再举一个例子。与计算机和机器人不同,人脑具有灵活性。这个特质会让人产生“智慧”,但是反过来,有时它也会使人犯下意想不到的错误,令人看不清真相。

假设有个年轻男子喜欢上一个人。当然,他希望对方也会喜欢自己。于是,这种愿望不知什么时候变成了“对方可能也喜欢我”的期待。随着期待的不断膨胀,最终会发展到确信“对方也喜欢我”的地步。

人之所以会产生这种想法,是因为人脑的灵活性能让人一点一点地思考,联想和推测又会让想象不断膨胀,进而让人以为想象的东西就是事实。

现在我们假设事实与这名男子的想象完全相反,其实对方对他完全没有好感。那么,如果这名男子向她求婚,她可能会立即表示拒绝,就算没有拒绝,未来也会投向其他人的怀抱。如此一来,这名男子就会认为自己被骗了。于是他就想责问对方为什么要这么对他,甚至会给第三人带来危害。

每天,报纸和电视等媒体都会报道各种事件,小到民事纠纷,大到国际冲突,这些事件发生的直接或间接原因往往是混淆了事实与臆测。

据说美国前总统尼克松被迫下台的那一天,曾蹲下来哭着说自己何罪之有。

如果他能原原本本地向国民揭露水门事件和相关的一些实情,处置得当并承担相应责任的话,也不会陷入被迫下台的境地。他试图掩盖事实,在工作中歪曲真相,错误地认为总统的权威足以将隐瞒的事情掩盖过去,最终酿成大祸。

我们再来聊一聊成见这个词。无论是在解决数学问题的态度方面,还是在评价对方的为人或体察对方的心绪方面,成见常常会妨碍我们做出正确的判断。

在解答数学问题的时候,与其一开始就想着问题有一个确定的答案,不如抱着问题不知会朝着哪个方向发展的心态。

另外,在评价一个人时也是如此,如果单凭一个人的外表和周围人的意见就妄下结论,那么对该人的评价就不够客观。总之,成见太深会丧失客观性。杞人忧天有时也会让我们看不清实际情况,从而出现麻烦。

例如,对自己的病情过度不安,又引发了其他疾病;对工作的忧虑太重,结果自己的实力无法得到充分发挥。这种例子不胜枚举。

综上所述,想象、成见和杞人忧天会让我们分不清事实与臆测,将并非事实的事情当成事实来对待,这本来就是不对的。换句话说,就是不接受事实,把事实与想象混为一谈。

话虽如此,但做到实事求是非常难。正因为困难,我才经常告诉自己要实事求是。不然的话,无论是在生活方面,还是在学习方面,都可能会犯下意想不到的错误。

最关键的是要分清什么是事实,什么是想象或臆测。Image

文章摘编自图灵文化2022年12月出版《数学与创造:广中平祐自传》,《赛先生》获授权发布。
《数学与创造》

[日] 广中平祐 著

逸宁 译

图灵文化/人民邮电出版社

2022年12月出版

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本书为日本数学家、菲尔兹奖得主广中平祐先生的自传。作者以解决“奇点解消问题”的故事为线索,讲述了自己如何学习数学、走上数学研究道路的历程,分享了在挑战数学难题过程中的思考方法与感悟,并就“数学与创造”“创造与情绪”“分析与大局观”等话题做了深入阐述。另外,本书还收录了广中平祐先生研究生涯中的文章、照片等资料,是了解日本数学研究以及数学创造性思维的科普佳作。
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今天是国际数学节,赛先生与图灵新知携手合作,特别为大家精选了五本大数学家的传纪。让我们共同探索数学家的内心世界,感受数学之美,领略数学研究的思维乐趣与深刻哲理。

01

《一个定理的诞生》

[法] 塞德里克·维拉尼 著

马跃 杨苑艺 译

定价:49.8

赛先生书店售价:32.3

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畅销世界的当代数学家传记,知名数学家塞德里克·维拉尼荣膺菲尔茨奖的精彩历程,真切感受数学研究生涯的艰辛与乐趣,了解数学家的日常工作与思维方式。

02

《牛顿传:科学天才的浮生一梦》

詹姆斯·格雷克 著

欧瑜 译

定价:79.8元

赛先生书店售价:55.8元 

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文津奖获得者、科普作家、百万级畅销书作者詹姆斯·格雷克所著传记,故事、历史与科学的结合,展现牛顿辉煌的科学成就,剖析其鲜为人知的内心世界。
在这本传记中,格雷克借助牛顿的重要信件和未出版的笔记,记述了这位科学界最伟大人物之一的生活经历、与他有关联的人物,以及对他产生影响的重要事件,并勾勒出他所处的历史时期的全貌。

03

《我只会算术:小平邦彦自传》

[日]小平邦彦 著

尤斌斌 译

定价:59.8

赛先生书店售价:41.8

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小平邦彦“抄书学数学”的传闻是真的吗?宽松的教育,是否会影响思考能力,又该如何改善?日本的现代数学研究是如何传承和发展的?

菲尔兹奖、沃尔夫奖、日本文化勋章得主日本数学大家——小平邦彦, 亲笔自传澄清“抄书学数学”之传言,评判日本“宽松教育”的利弊得失,还原“懒惰凡人”到“菲尔兹奖得主”的真实样貌,讲述小平邦彦的数学学习心得与感悟,展现日本数学与科学发展的隐性脉络。

04

《一个数学家的辩白(双语版)》

[英] 戈弗雷·哈罗德·哈代 著

何生 译

定价:59.8

赛先生书店售价:41.8

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英国数学家戈弗雷·哈罗德·哈代的经典名篇,被称为是“用优雅的语言对数学真谛进行了完美的揭示”。

本书是哈代于1940年写成的心得之作,展现了数学之美、数学的持久性和数学的重要性三大主题。

05

《一个应用数学家的辩白》

[美]劳埃德·尼克·特雷费森 著

何生 译

定价:39.8

赛先生书店售价:27.8

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1940年,哈代出版了《一个数学家的辩白》,这是一位领先的纯数学家对数学的沉思。82年后,《一个应用数学家的辩白》是一位具有哲学倾向的数值分析师的沉思,也是他的个人回忆录。本书是著名数值分析专家劳埃德•尼克•特雷费森教授的心得之作。除了回顾早期学习数学的成长过程,以及深耕数值分析领域的心路历程,本书还体现了特雷费森教授对数学本身的深刻思考、对纯数学和应用数学的真切感悟,以及对数学所面临的挑战的反思。Image

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