(數(shù)學(xué))讀書近感(2)
接上回。
第四本《數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的發(fā)明心理》,這本書很薄,一天就能讀完。
若你能感同身受,可謂受益匪淺,不然這本書可能被規(guī)為空談方法論。此處所謂感同身受,是指在書中能印照出自己的過往經(jīng)歷或?qū)W習(xí)感悟,讀畢似是得到了對過去學(xué)習(xí)習(xí)慣的肯定與向未來邁步前進的勇氣。當然,若能嘗試踐行其中一些方法,而且受用,也不罔此行。
這里費些篇幅談?wù)勎矣心男└型硎堋?/p>
其一,問題的留存。在我學(xué)習(xí)一門數(shù)學(xué)分支,特別是剛學(xué)的時候,腦海里會冒出很多新奇的問題,而其中不乏一些苦思良久而不得解的。
雖然求而不解,但草稿倒是費了一沓,主要原因是字(也許說符號更適合)大且留空很大。記得高中語文老師“佩服”我的字時說道,語文差的不行,造字倒有一手,一個字你能一天一個樣,都不帶重樣的。這句評價,被好友調(diào)侃至今。但其實對我來說,不管何時我的字都別無差別,我不需要去特意甄別我以前寫的是啥。不過我也不否認這句評價,因為即使我最好的朋友,也??床欢覍懙牟莞?。
似乎扯遠了,回到正題,如果在你遇到求而不解的問題時,你會怎樣?是求助他人,還是暫擱一旁,還是干脆放棄?
我想說的是第三種萬萬不可取。問題是數(shù)學(xué)的靈魂,而一個人的問題是一個人數(shù)學(xué)的靈魂。
不要寄希望于以后自己不會再有這個問題。
這句話有兩層意思,第一層即表面意義上的,而第二層更重要。的確,你可能在后面的學(xué)習(xí)過程中,再也不會被這個問題所困擾,但這只是因為你先強迫自己接受了一個你根本不懂的原理,然后在長時間的運用后,就習(xí)以為常了,認為這就是真理。
這有可能嗎?其實常有。看向數(shù)學(xué)長河,不難發(fā)現(xiàn),哪怕是史上有名的智者,也陷入過這處泥潭。
譬如,數(shù)的運算法則對任意數(shù)都成立嗎?再具體些,考慮ab=ba。
這從代數(shù)出現(xiàn)后的漫長歲月里,雖然有人質(zhì)疑過,但不曾有人給出否定。是啊,整數(shù)的天然法則,居然適用于分數(shù),哪怕后來無理數(shù)、負數(shù)、復(fù)數(shù)的加入,都不曾出現(xiàn)問題,這些運算法則一定是真理!幾個世紀的人們包括數(shù)學(xué)家都不免這么想。
所以甚至出現(xiàn)了一個定理,好像叫“形式的真理性”,即因為形式上有代數(shù)ab=ba,那么具體到數(shù),就自然滿足交換律。這個定理在現(xiàn)在我們看來,甚是滑稽,可謂毫無邏輯。
但這個定理卻真實地被信服了漫長歲月,直到哈密頓發(fā)明(借用書名對發(fā)明與發(fā)現(xiàn)的看法)了四元數(shù)(最早的超復(fù)數(shù)),即形如a+bi+cj+dk的數(shù),其中i=j=k=√-1。四元數(shù)并不滿足交換律,因為ij=k,ji=-k,類似于叉積。
在四元數(shù)發(fā)明之前,代數(shù)的基礎(chǔ)可以歸結(jié)到整數(shù),而整數(shù)又是那么顯然,沒什么人去質(zhì)疑。但隨四元數(shù)的出現(xiàn),數(shù)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)以前被認為真理的代數(shù)法則居然失效了,建造已久的代數(shù)高廈開始搖搖欲墜,這逼迫數(shù)學(xué)家們竭力去思考代數(shù)的基礎(chǔ)到底在哪里?
再之后,便是催生了代數(shù)的公理化(這里不詳談,以后有機會再聊)。
說了一堆,只是用歷史事實告訴大家,不要放棄你最開始的那些問題,也許它將是引發(fā)下一次數(shù)學(xué)革命的鑰匙。再不濟,也是你數(shù)學(xué)靈魂升華的一道圣光。
既然不可放棄,那該如何,這里給出我的做法,以供參考。我會把問題記錄下來,一般只留下最初的問題和卡住的一環(huán),而這往往一句話就夠了。
這里提我線代視頻里的一個問題進行舉例,是否存在非方陣AB=E?這個問題是我剛學(xué)線代時提出的,苦思良久不得其解,便寫在了書白處(常覺得這很像費馬,而感到自豪,哈哈。)。
后來又學(xué)了一段日子,不知哪天翻到了那頁,便再次嘗試解答,這次摸索出了那期不完備證明,一時甚是開心(因為歷史上著名定理的證明,往往最開始的一步最難躍過),不過當我想繼續(xù)往下走,卻又卡住了,不知道怎么證完備形式。
再后來,又過了一段時間,我利用其他途徑(不過也是代數(shù)角度)證明了完備形式,到此時,這個問題似乎已經(jīng)完美解決了。
不過再之后,某天騎車時,腦海中閃過一絲靈感(我常常在騎車時思考問題,也常常頗有成效,不過讀者若想嘗試,還是換個運動方式,哪怕要騎車,也請萬萬注意安全。),為什么我不從幾何角度去考慮呢,然后一想,答案呼之而出,不需要動一筆就給出了完美的證明,也就是我常說的能用嘴說出的證明是最完美的。
這里的關(guān)鍵在于不可能存在高維打擊后,再回溯到高維。(這是我的語言,若不明白,得看我線代視頻里的相關(guān)章節(jié)。)
談了一個感同身受就快兩千字了,足見這本書我是多么感同身受,哈哈。
未完待續(xù)。