從《古今數(shù)學思想》看數(shù)學是如何被創(chuàng)造的?

在國際上,被譽為“最好的數(shù)學史著作”的《古今數(shù)學思想》一書,雖出版于20世紀70年代,但其影響卻歷時30多年而經久不衰,能讓讀者有常讀常新的感受。

一方面,數(shù)學給人的印象是獨立于人類而存在的冷冰冰的真理之匯集。這個客觀性的特點,使得數(shù)學并不像文藝領域那樣高度表觀出創(chuàng)造者張揚的個性;也不像物理學中經常有后人推翻前人觀點的情形。但在另一方面,又不得不承認,數(shù)學是人類創(chuàng)造出來的思想體系,是人類智慧的結晶。    

 

這兩種特性,在別的學科或藝術上表現(xiàn)得并不突出,數(shù)學家也不是馬上認識到這一點的。在《古今數(shù)學思想》的結尾,引用了著名數(shù)學家外爾的話:“……‘數(shù)學化’很可能是人的一種創(chuàng)造性活動,像語言或音樂一樣,具有原始的獨創(chuàng)性,它的歷史性決定不容許完全的客觀的有理化。”外爾說這話時,數(shù)學已經走過了5000年的歷程!

數(shù)學的高度客觀性和高度創(chuàng)造性,正是《古今數(shù)學思想》的主題思想。在《古今數(shù)學思想》這部經典著作中,美國著名的應用數(shù)學家、數(shù)學教育家莫里斯·克萊因重點關注數(shù)學家的思想,描述了數(shù)學家在高度抽象的數(shù)學世界里開疆拓土的冒險歷程。

《古今數(shù)學思想》洋洋百萬字,氣勢恢弘,雖不求面面俱到,但已把主流數(shù)學的發(fā)展脈絡闡述得一清二楚。

該書的中譯本分為四冊:第一冊重點講述古埃及、古巴比倫的原始數(shù)學乃至古希臘數(shù)學體系的初步建立,突出了歐幾里得《幾何原本》和阿基米德的工作,兼顧了中世紀和文藝復興的代數(shù)學和數(shù)論。第二冊可以看成數(shù)學中最重要的分支——微積分的發(fā)展史,包括解析幾何、微分、積分、級數(shù)論和微分方程等,特別合乎高校數(shù)學教師和大學新生的胃口。第三冊重點講述了19世紀的數(shù)學(其中大多數(shù)分支也已走進大學一二年級的課堂),比如復變函數(shù)、行列式與矩陣、群論、數(shù)論、非歐幾何、微分幾何和代數(shù)幾何等。第四冊則是現(xiàn)代數(shù)學的一個概觀,包括分析的嚴密化、實變函數(shù)、泛函分析、抽象代數(shù)、拓撲學和數(shù)理邏輯等。

數(shù)學是如何從蒙昧時代到古希臘的繁榮,又如何跨越漫長的中世紀,完成常量數(shù)學向變量數(shù)學的飛躍的呢?作者告訴我們,這一切都離不開人類經濟貿易、自然科學尤其是天文學、物理學等方面研究的需要,也離不開理性主義哲學的影響。但數(shù)學自有其發(fā)展的內在邏輯,19世紀的三大領域——數(shù)系、運算、空間維數(shù)——的推廣,分別革新了函數(shù)論、代數(shù)學和幾何學;而數(shù)理邏輯的發(fā)展,又重新使人們思考與數(shù)學有關的哲學問題,這是數(shù)學的內部矛盾所推動的。每門科學都有它最基本的矛盾,物理學的基本矛盾是唯象與實證的矛盾,生物學的基本矛盾是簡單與復雜的矛盾,數(shù)學中的最基本矛盾,則是有限與無限的矛盾。

值得一提的是,克萊因在寫這本書時,既沒有偏袒純數(shù)學,視應用數(shù)學為“二等公民”;也不是宣揚狹隘的實用主義,這一點難能可貴。

在這部巨著中,作者非常注意描述數(shù)學家特別是幾十位大數(shù)學家(如阿基米德、牛頓、歐拉、拉格朗日、高斯等)的創(chuàng)新過程,通過對他們的書信、論文、專著的簡要介紹,使讀者既領略了數(shù)學家的個人魅力、超群智慧,又了解到這種創(chuàng)新活動的歷史條件和文化背景,極具可讀性。此外,書中還配有數(shù)以百計的插圖、數(shù)以千計的注釋、參考文獻。

無疑,數(shù)學家、數(shù)學教師和學生必定可從該書中獲益匪淺。在今天普遍流行“快餐文化”的情勢下,廣大數(shù)學愛好者乃至一般讀者感受一下經典的魅力,也不無好處。

       《中華讀書報》 作者:葛之 

 
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