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從數(shù)學(xué)說起經(jīng)典散文
數(shù)學(xué)與語言一樣,伴隨著人類的起源,是人類起源過程中的產(chǎn)物。這是因?yàn),人是一種有思想的動物,既然有思想,必然會產(chǎn)生數(shù)字和數(shù)字運(yùn)算的概念。例如:手指頭、腳趾頭就是長在每個人身上的自然數(shù),而一共有幾個的概念,則是加法的結(jié)果。從此,數(shù)學(xué)隨著人類的發(fā)展而發(fā)展。人類精準(zhǔn)發(fā)達(dá)的大腦,從觀察,敬畏,探索,探測,一直到要弄個明白為止,而越是弄,則越是不明白。這還不算,還要在茫茫的宇宙中,尋找同類,費(fèi)盡腦汁苦苦的尋找,哪怕是找到一丁點(diǎn)生命的跡象,也是好的?墒,宇宙中生命的跡象倒還沒有找到,而用于精準(zhǔn)殺戮同類的武器,則發(fā)明了不少。
然而,人類在自然界中的一切活動,全都離不開數(shù)學(xué),哪怕是最簡單的計(jì)數(shù)。不過,至少到目前為止,世界上還存在著許多民族,盡管他們沒有文字,但必定有數(shù)和數(shù)的概念,以及計(jì)數(shù)的方法。可是,人類雖然具備了精準(zhǔn)的大腦,遺憾的則是,能夠把數(shù)的概念和計(jì)算的方法,最終發(fā)展成為專門學(xué)科的民族,即:具備數(shù)學(xué)的民族,卻是屈指可數(shù)的。值得慶幸的是,我們民族的祖先——華夏人,是世界上屈指可數(shù)的幾個民族之一。
數(shù)學(xué)的概念和方法,是客觀世界在人的大腦中,逐漸形成建立起來的,然后,人們用固定的符號(數(shù)字)和約定(計(jì)算)的方法,加以演算以及推理。于是,我們驚人的發(fā)現(xiàn),不同的民族,雖然固定的符號有所不同,但是約定(計(jì)算)的方法,卻是驚人的一致,譬如:十進(jìn)制、六十進(jìn)制、加法,乘法等。我們的祖先采用的是十進(jìn)制,不過也有例外,例如:古(秦)桿秤十六兩制,即:十六兩等于一斤。這種“桿稱”直到上世紀(jì)五十年代,民間還有人使用。后來,被十兩制的桿秤所完全取代。
既然有了約定,就要遵守約定,按約定的規(guī)則做。既然大家約定了這種“東西”叫做馬,那么,大家都應(yīng)叫這種“東西”為馬。倘如一定要“指鹿為馬”,那是十分的荒唐,因?yàn)槁故橇硪环N“東西”。不過,任何事物都有其存在的客觀。假如客觀上,有的人“力道”比我大,硬要我把“馬”說成“鹿”,我也沒有辦法,不然的話,將惹上殺身之禍。反過來,假如我的“力道”比你大,非要你把“鹿”說成“馬”,你又奈何于我?于是,就有了所謂的“搗漿糊”,而所謂的“搗漿糊”,大概屬于臺灣柏楊先生所說的“醬缸文化”之類。當(dāng)然,悖論除外。
悖論與“漿糊”的最大不同之處是,“漿糊”是以人的“力道”為基礎(chǔ),悖論的基礎(chǔ)則是邏輯,而邏輯是人的思維(抽象思維)。例如:假設(shè)我們所處的空間和經(jīng)歷的時間,是無限連續(xù)的,于是有了如下的“龜兔賽跑”悖論:
在無限的連續(xù)時空中,甲乙兩人看烏龜和兔子一起賽跑,甲說“兔子跑得快”,理由是:兔子始終跑在烏龜?shù)那懊;乙說“烏龜跑得快”,理由是:兔子要追上烏龜,兔子首先必須到達(dá)烏龜?shù)某霭l(fā)點(diǎn),而兔子始終達(dá)不到。
這就是古希臘著名的“龜兔賽跑”悖論。如果我們把“無限的連續(xù)時空”換成“無限的離散時空”,那么在一段有限的距離內(nèi),兔子肯定比烏龜跑得快,除非兔子跑到半路睡覺而不跑了,烏龜?shù)故强梢在s上的,但前提必須是,烏龜決不能睡覺。
人們因?yàn)橛辛怂枷,才會出現(xiàn)悖論。因?yàn)橛辛算U,人們才會不斷的思想,理性地不斷地去思想,設(shè)法完善?俊傲Φ馈钡娜,無法服人。那個“指鹿為馬”的始作俑者,秦朝大“力道”者丞相(原宦官)趙高,終于被秦三世子?jì)胨鶜,盡管秦三世子?jì)胫蛔隽?6天的秦朝最高統(tǒng)治者。
“指鹿為馬”的故事,發(fā)生在公元前208年左右的中國秦朝!褒斖觅惻堋钡你U摚鲎杂诠畔ED亞里士多德(公元前384——322年)所著的《物理學(xué)》一書。
然而,數(shù)學(xué)是嚴(yán)密的。人類的初期,規(guī)定了數(shù)字:即自然數(shù)和自然數(shù)組成的分?jǐn)?shù),這些數(shù)都是可以公度的;運(yùn)算隨之產(chǎn)生,即四則運(yùn)算。并且將這些數(shù),經(jīng)過四則運(yùn)算后,仍然是這些數(shù),只是數(shù)值不同而已。雖然因?yàn)闇p法而產(chǎn)生了負(fù)數(shù),但也是可以公度的,沒有什么“漿糊”可搗。可是,“問題”還是不少。當(dāng)古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯(公元前約572—497年)證明了,以他命名的畢達(dá)哥拉斯定理后(我國稱為“勾股定理”),才知道:直角三角形斜邊長的值,等于相鄰兩條直角邊的平方之和再開平方。
于是,問題來了,并不是所有的數(shù),開平方后都是可以公度的!肮垂啥ɡ怼敝械摹肮慈⒐伤、弦五”是個特例。一個可以公度的數(shù),經(jīng)過開平方,通常多為不可公度的`。換言之,在一個兩條直角邊長可以公度的直角三角形中,它的一條斜邊的長,可以是不可公度的。于是,出現(xiàn)了不可公度的數(shù)。
因?yàn)槌霈F(xiàn)了不可公度的數(shù),這個數(shù)又是在幾何中出現(xiàn),幾何還是比較直觀的,例如直角三角形中斜邊的長。所以,當(dāng)時的人自然要問:這條不可公度的斜邊,真的存在嗎?假如存在,那為什么不可公度;是用于公度的“尺”沒有制造出來,還是根本就沒有這種“尺”。
原本可以用自己的手指頭、腳趾頭來表達(dá)的數(shù)字,經(jīng)過自己嚴(yán)密的邏輯推理和演算后,所得到的數(shù),卻變得不再可以用,自己的手指頭、腳趾頭來表達(dá)了,即不可公度的了。這是人們先前所沒有預(yù)料到的。這到底是邏輯推理出了問題,還是自己的認(rèn)識出了問題。要解決這個問題,恐怕單靠“力道”是不會有理想結(jié)果的。
我靜靜地坐在書桌邊,深情地望著書桌旁的書架,書架上擺滿了一摞摞的書。這些書,僅僅是伴隨著我幸存下來的那些書,有的是我年輕時讀過的書;有的是我年輕時做科研的參考書及參考文獻(xiàn);有的則是,父母親年輕時讀過的書,他們認(rèn)為對我有用,介紹給我讀的,后來就留給了我;另外的一摞是雜志社贈送的科技文獻(xiàn),每本科技文獻(xiàn)中都有我,年輕時發(fā)表的研究論文。
我面對浩瀚的學(xué)問,知之甚少,學(xué)無止盡。盡管知之甚少,我還是寫下了我的所知、所想。我想,今年的文章,還是從數(shù)學(xué)寫起。