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1 # 以晨637
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2 # 老張教育新思享
19世紀恩格斯這樣來論述數學的本質:“純數學的物件是現實世界的空間形式和數量關係”。根據恩格斯的論述,數學的定義為:數學是研究現實世界中數量關係和空間形式的科學。這個定義是經典的,概括了當時數學的發展,即使在目前也概括了數學的絕大部分。
中國目前的課程標準在其基本理念中提出:“數學是人類的一種文化,它的內容、思想、方法和語言是現代文明的重要組成部分”,在教材編寫建議中建議:教材可以在適當的地方介紹一些有關數學家的故事、數學趣聞與數學史料,使學生了解數學知識的產生與發展首先源於人類生活的需要,體會數學在人類發展歷史中的作用,激發學生學習數學的興趣。
儘管我們不得不尷尬地承認數學的基礎並不牢固,但是數學仍是人類思想中最貴重的寶石,我們必須將其妥為保管並節儉使用。它處於理性的前列,毫無疑問將繼續如此,就算是進一步的研究複查又發現新的缺陷。
1. 數學無處不在、無所不能。這些正是會讓人們聯想到神的特性。
神學家有“神”,哲學家有“存在”,科學家有“數學”。懷特海曾寫道:“讓我們把數學的追求看作是人類精神中神賜的瘋狂吧。”瘋狂,也許可以這麼說,但是,毫無疑問,它是神賜的。
儘管數學是一項純粹的人類創造,但它為我們開闢了通往自然的某些領域的道路,使我們走得比預想更遠。實際上,和現實距離如此遙遠的抽象概念能獲得巨大的成就,這本身就不可思議。數學解釋也許確係人為,它也許是一個童話,但卻是一個合乎道義的童話。即使我們不易解釋人類的理性,但它卻有力量。
2. 是宇宙的語言
正如英國物理學家詹姆斯.瓊斯(James Jeans,1877-1946)曾指出的:“宇宙似乎是由一位理論數學家設計的。”數學似乎不僅是描述和解釋整個字宙最有效的工具,而且可以用來解釋最複雜的人類活動。
伽利略在《試金者》中有這樣一段話:“哲學寫在這部稱為宇宙的大書上,這本書永遠開啟著,接受我們的凝視。但要是我們不先掌握它的語言,不去解讀它賴以記錄的字元,那我們就不可能理解這部大書。它以數學語言寫就,其字元是三角形、圓形和其他幾何圖形。沒有這些,凡人連一個詞也讀不懂;沒有這些,人們就在暗黑迷宮中徘徊”。
這是一段偉大的話語。偉大之處在於它道出了代數學與幾何學勢必合一,並將成為解釋這個世界的科學語言的不可阻擋的趨勢。
今天,無論是物理學家試圖創立一種關於宇宙的新理論,股票市場分析員苦苦思索以預測下一輪股市暴跌,神經生物學家構建大腦功能模型,還是軍事情報專家最佳化各種軍事資源配置,他們都要使用數學。
透過哈雷彗星,萬有引力的理論和物理的數學化用光彩奪目的事實,向世人證實了它們令人難以置信的強大力量。
3. 模糊的哲學與精確的數學——人類的望遠鏡與顯微鏡(數學大師張景中的觀點)
哲學,在某種意義上是望遠鏡。當旅行者到達一個地方時,他不再用望遠鏡觀察這個地方了,而是把它用於觀察前方。
數學則相反,它是最容易進入成熟的科學,獲得了足夠豐富事實的科學,能夠提出規律性的假設的科學。它好像是顯微鏡,只有把物件拿到手中,甚至切成薄片,經過處理,才能用顯微鏡觀察它。
哲學從一門學科退出,意味著這門學科的誕生。數學滲入一門學科,甚至控制一門學科,意味著這門學科達到成熟的階段。
哲學的地盤縮小,數學的領域擴大,這是科學發展的結果,是人類智慧的勝利。但是,宇宙的奧秘無窮。向前看,望遠鏡的視野不受任何限制。新的學科將不斷湧現,而在它們出現之前,哲學有許多事可做。
萊布尼茲不僅是一個大數學家,還是一個大哲學家,他在德國國王宮廷講學時,肯定地說:“世界上沒有兩件事物是完全一樣的。事後,聽講的宮女紛紛在花園裡找尋樹葉加以比較,她們看到,確實沒有兩片相同的樹葉。
萊布尼茲的命題自身證明了自身:如果完全一樣,就不叫做個兩個事物,而是同一個事物了。
“科學的盡頭是哲學,哲學的盡頭是宗教”,這是網路上一度流行的錯誤說法,然而,每一個科學理論都有它的邊界。在這個邊界之外,科學家以現有的手段暫時還沒有辦法觸及。
4. 數學是人類精神虐待?
小時候,並不覺得數學頭大,但是到了微積分、線性代數,頭就開始大了,到了機率論、離散數學、拓撲學、模糊數學,一個頭就兩個大了,數學的英文縮寫math真的就是文中所說的Mental Abuse To Humans(人類精神虐待)。真真佩服搞數學的專業人!
希爾伯特在1900年提出的23個問題,奠定了20世紀數學的輝煌。在此基礎上展現出的理論力量,正在悄無聲息地引領我們進入21世紀。大資料資訊革命、人工智慧、醫療生物科技等等共同構建了21世紀的科技前沿。這裡面的每一個紮實的進步,都與人類的命運福祉息息相關,都需要數學的突破,需要更加深刻的問題來推動。
在數學的帶動下,現代科學亦步亦趨地走向了精確科學。藉助於強大的數學工具,科學就能煥發出更加彭勃的生命力。
題主一二年級是最正統的數學專業,所以並沒有任何質疑數學對人類社會貢獻的意思,也從來就沒有。
題主思考的是: 數學(包括集合和數數的基礎概念,以及幾百年來人類所建立的公理體系,諸多的定義和定理,提出、探討與解決問題的方法等),究竟是客觀存在於這個世界上的,還是某種人類對世界(意識層面)的認識/精神的產物?
PS:題主個人確實比較偏唯心(TAT哲學專業人士眼中的lowB詞彙),傾向於後者。題主自己思考的時候腦洞開太大,把這個認識論問題扯向了經驗主義悖論(休謨)和物自體(康德),然而也沒想明白。但是我也清楚,數學畢竟不是形而上學,或者說數學是在諸多形而上學問題中存留下來至今都在位人類社會做貢獻的獨特存在。
回覆列表
有人認為數學是真實存在的,這批人絕大多數被統歸於“數學柏拉圖主義”,例如哥德爾、弗雷格。主要的觀點是:
數學是真實存在的,數學真即為與數學實體相一致;
數學實在是抽象實在而非具體實在。
還有一類以Holism的觀點認同數學實在,但是這種觀點其實更接近實用主義或自然主義。例如奎因。
也有不認同數學實在的。例如虛構主義。
上世紀主流的三大綱領,邏輯主義認為數學可以被完全還原為邏輯;形式主義認為數學是符號化的形式語言;直覺主義認為數學是直覺的構建物。但是它們並不必然戰隊柏拉圖主義和反柏拉圖主義。例如邏輯主義和形式主義中有反柏拉圖主義者,也有柏拉圖主義者。直覺主義可能會更多地反柏拉圖主義。這一點我等著高手來澄清。