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我一直很好奇,數學的思想是怎麼產生的?抽象的公式是否可以用簡單的思想直觀解釋呢?人的思維真的可以站在感性的感官體驗去解釋或翻譯出絕對理性的公理呢?
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  • 1 # 蛇蛇陽

    數學不是產生出來更多的而是被發現的,說得中二一點數學是宇宙規律,數字便是符號,而公式便是確定一個東西,比如長方形面程怎麼理解?長乘寬,可以理解為`一釐米的長,這樣的長有多少個(把寬理解為個數),以此類推,數學很活的,如果有理解不了的,可以查一下資料。如果是在校生,不是特點不懂,不要直接獲得答案,而是和朋友一起交流,所有公式都是有人研究出來的,網上有相關的資料,所有東西都是有自己的道理的。

  • 2 # Mathemlogical

    一言以蔽之:當然可以。

    其實,這個問題問得有點奇怪。數學雖然是顛撲不破的客觀規律,但也是人類認識的產物。客觀規律多種多樣,也許有某些規律是人類無法認知的,就像哥德爾不完備定理所說的(參見松鼠會上我寫的這篇文章[http://songshuhui.net/archives/20161]),真理不一定能被證明。我們能認識到的規律,必然可以用某種方法認知到,或者說是某種“直覺”。這種數學直覺也許不能在你腦海中投影出某個數學物件的肖像,但可以大概告訴你,什麼是對的,什麼又是錯的。

    所以,這個問題如果放到整個人類身上的話,就變得有點奇怪了。現有的數學都是人類做出來的,人類當然能認識。當然,以後人工智慧可能會發展出我們不懂的數學,但那是後話,而且是另一個問題了。

    但這個問題如果放到個人身上,就很有意思:為什麼有些人可以直觀想像某一門數學,而有些人不能呢?

    當然,即使是頂尖數學家,也不是門門精通。你去問一個學組合的人Navier-Stokes方程的性質,他多半也只能翻翻白眼。但每一門數學總有它的研究者,所以原則上每一門數學,甚至每一個數學定理,都符合某種“直覺”,當然有這個直覺的人可能不多就是了。所以,理論上每個人可以掌握每一門數學。

    問題是時間和教育。

    每一門數學的分支,都不是甫一出現就是現在這個樣子的。比如線性代數,最早脫胎於解線性方程組。人們在擺弄那些係數很長時間之後,發現某些量,比如行列式和秩,可以用來刻畫解的性質。人們一開始並不知道這些量的意義,是後來人經過漫長的研究大量的工作之後,才慢慢發現,矩陣最自然(也就是最符合人類直覺)的表達,並不是一堆陣列成的方陣,而是線性空間之間的同態,也就是將一個線性空間的元素對映到另一個線性空間的函式,同時要求它保持線性空間的結構。在這種直覺下,之前那些看似難以解釋、計算也雜亂無章毫無邏輯的量,都能得到非常直觀的解釋。秩就是像的維度,行列式就是線性對映“拉扯”線性空間的程度。只要有“矩陣就是線性空間之間的同態”這個想法,慢慢參透之後,就會發現許多之前覺得不可思議的概念,都變成再自然不過,甚至非此不可了。

    人們常說“站在巨人的肩膀上”,此言非虛,尤其是在數學上。我們今天看到的很多解釋,實際上都是多少代的數學家摸索出來的。這都是時間的積澱。

    但還有教育的問題。

    可惜的是,國內的數學教育,尤其是工科,似乎將數學看作純粹的工具。還是拿矩陣做例子,大部分大學是不會教授“矩陣就是線性空間之間的同態”這個觀點,只會告訴你怎麼計算各種各樣的量,因為那就是在實際應用中所需要的,而“抽象”的觀點,在現實中沒有用。

    但往往越抽象的東西越有用,因為它們什麼都不是,所以什麼都可以是。“抽象”的定理,往往告訴你應該怎麼去思考。

    怎麼避免這一點呢?只能多找大師的書看看,瞭解一下大師是怎麼想的。博採眾長,不要只關心分數,才是研究數學的好方法。

  • 3 # 旁觀者周老師

    任何絕對理性的命題,極度抽象的想法,歸根到底都是感性感覺的延伸。數學也不例外,數學其實是非常直觀的,特別是在數學家和數學教授們哪裡,數學的思維方式和描述方式都是直觀的,甚至會直觀到如同我們普通人思考的那樣。當然,數學在她的長期發展過程中逐步建立了她自己的敘述正規化,普通人覺得抽象、不易理解的其實就是這個敘述正規化。如果你去聽一位好的數學教授的數學課,你不會覺得這堂課和一堂中文課,或者外國語言課,更難聽懂,當然前提是你需要有一定的數學基礎知識,就如同中文課,外國語言課,也需要一定的基礎一樣。如果你去閱讀一本優秀的數學史著作,你就會明白數學原來也是那麼直觀,數學家們的想法,其實並不難理解。

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