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1701057858 约瑟夫·道本说:“格奥尔格·康托尔大体上发明了超限集合论,这时他发现,某些点集可以推广开来用以解决与三角级数相关的非常复杂的问题,这些点集与所有自然数集合的性质之间有着确定的关系。”(17)
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1701057860 对于为什么某个数学家成了一个小说家,戴维·希尔伯特有一个绝佳的解释:“这很简单的。对于数学,他缺乏足够的想象力;但对于写小说,他有。”(18)
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1701057862 杰出的美国物理学家珀西·W·布里奇曼(Percy W. Bridgman)在1927年说:“数学是人类的发明,这是最起码的真实,即便未经训练的观察,都会很快明白这一点。”(19)
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1701057864 爱德华·卡斯纳(Edward Kasner)和詹姆斯·纽曼(James Newman)在1940年说:
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1701057866 只是在最近,非欧几何和四维几何的出现,才第一次有了好机会给数学一个有意义的评价。这并不是说微积分、概率论、关于无穷的算术、拓扑学等领域的进步作用小。它们中每一个进步都拓展了数学,深化了它的意义,同时也加深了我们对自然世界的理解。但它们中没有哪一个有助于我们对数学的反省,有助于对数学各部分之间的关系,以及它们与非欧几何整体之间关系的理解。
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1701057868 作为创造出非欧几何这个异端的勇敢批判精神的结果,我们克服了“数学真理的存在独立于我们的智慧之外”这个观念。这样一种观念曾经存在过,对我们来说,甚至都感到奇怪(20)。
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1701057870 匈牙利出生的数学哲学家伊姆雷·拉卡托斯(Imre Lakatos)在对于绝对可靠论者(infallibilist,他对绝对主义者的称呼)的反对理由中,从非欧几何的角度出发,进一步做了详细说明。在他广受赞誉的名著《证明与反驳》(Proofs and Refutations,1976)中,他解释道:
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1701057872 正是欧几里得方法的绝对可靠论者的哲学背景孕育了数学中权威的传统方式,阻碍了猜想的发表和讨论,使数学批评的兴起成为不可能。文学批评能够存在,因为我们可以无需考虑一首诗是否完美就去欣赏它;但只有数学和科学结果产生了完美的真理,我们才会去欣赏它们。一个证据之所以能成为证据,只有它能证明某些东西;它要么能证明,要么不能。在1847年,一个有瑕疵的证明也可以是受人尊敬的,这是一个革命性的观念。不幸的是,这个观念在今天看来,仍然具有革命性。
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1701057874 在19世纪40年代,证明和反驳的方法被发现,这不是一个偶然,当时牛顿光学已经被人抛弃(通过菲涅耳(Fresnel)在19世纪10—20年代的研究成果),非欧几何也被发现(1829年,罗巴切夫斯基;1832年,波尔约),绝对可靠论者的妄想粉碎了(21)。
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1701057876 对易误论者的指责中,有一条是“每个事物的运行”和/或每个人的观念都和其他的一样好。另一个是易误论者相信社会力量塑造数学,所以数学受时代风潮的影响,而不是被自身的逻辑进程所推动。
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1701057878 英国苏塞克斯大学数学教育专家及一份数学教育期刊的编辑保罗·恩斯特认为,这些主张和结论构成了一幅讽刺画,有水平的易误论者没有谁会接受它们。他写道:“易误论并不意味着部分或全部的数学可能是错的(尽管哥德尔的不完备定理说明我们不能消除数学会产生矛盾的可能性)……第二个针对易误论的批评是:如果数学不是绝对需要的,那么数学应该是任意或反复无常的。”
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1701057880 他接着说:
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1701057882 正如现实主义者经常讽刺相对主义在科学中的社会建构主义观点一样(22),易误论者的观点的作用也没有得到足够的承认。因为尽管易误论者相信数学具有在某些时候容易犯错和随着历史的变化而改变的特点,但他们也主张,数学知识在很大程度上是必需的、稳定的、独立的。一旦人类创造出某种能够在实际生活中运用这些规则的东西,比如象棋、数论或者Mandelbrot集,从隐藏着的一群规则里显示出来的含义和形式可能会继续让我们吃惊。但不会改变这样的事实:我们首先“发明”了这个游戏。它只是表明这是一个内涵丰富的发明。正如18世纪伟大的哲学家简巴蒂斯塔·维柯(Giambattista Vico)所说:我们能确定知道的真理就是我们创造了我们自己。毫无疑问,数学是这种创造中最伟大的(23)。
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1701057887 数学恩仇录:数学家的十大论战 [:1701054541]
1701057888 数学恩仇录:数学家的十大论战 数学既是发明的,又是发现的
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1701057890 正如我们会想象得到的,也有一些人采取中立的立场,他们相信数学既是发现,又是发明。这些处在“两个阵营”之间的人中有亨利·庞加莱和查理斯·埃尔米特,后者是庞加莱的老师。例如,庞加莱的文章《数学的创造》(Mathematical Creation)似乎支持易误论的观点,但他还写了一篇名为《数学的发现》(Mathematical Discovery)(24)的文章。埃尔米特的观点很奇特。或许要归因于他的宗教信仰,康托尔的工作是创造而不仅仅是发现,赫尔米特对此很恼火。而神也认为发生这样的事也没有什么不妥。换句话说,正如在集合论上所做的工作一样,康托尔正竭力渗进应该由神来支配的领域,在这些领域,神似乎也会及时地亲自向人们揭示真相。
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1701057892 1902年,伯特兰·罗素写道:“不仅数学独立于它自己和我们的思想,而且在另一种意义上,我们和整个存在物的宇宙独立于数学。”但正好在同一篇文章(《数学研究》(The Study of Mathematics))的下一页,他还写道:“理性不能支配事实的世界,但事实也不能限制理性的特权,即对美与真的求索。在这里,正如在其他地方一样,我们在从世界里发现的碎片上树立我们自己的理想;最后,很难说结果是创造还是发现。”(25)因此我们不得不把罗素归入未定的阵营。
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1701057894 另外,即使是巴罗这个公开承认自己是柏拉图主义者的人也意识到,对克莱因提出的问题的解答既不简单也不是显而易见的。例如,他问道:“另一个世界在哪里?我们怎样才能与之建立联系?我们的理智怎样才有可能与柏拉图的‘王国’有联系,从而我们的头脑状态被这种经验所改变?很多信服柏拉图哲学的数学家都深深地受到他们自己和其他人直觉的影响。他们都有这样的经验:只是‘看到’某些数学定理是对的。这种经验看起来就像是数学真理通过一阵‘直觉’突然袭来的,这种直觉等于就是发现。”(26)
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1701057896 奇怪的是,直觉的因素是绝对主义思想的基石之一——这就是说,数学真理是通过数学家的直觉发现的,然后通过各种证明方法,它们得以正确地建立。
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1701057898 巴罗接着说:“即使在数学家中间,这种对数学结构无感觉的意识也是一种变化很大的能力。于是柏拉图主义者会认为,比起其他人来说,最好的数学家能更经常更清楚地接触柏拉图的理念世界。”(27)
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1701057900 英国牛津大学的数学教授罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)在他的书《皇帝新脑》(The Emperor’s New Mind,1989)中说,他是“数学是发现的”观念的忠实信徒,但他加了一个转折。他说,也许问题不是那么简单。他提出:
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1701057902 数学中有些东西用“发现”这个词来形容,确实比“发明”好得多……好比这样一些例子:从它们的结构中得出的东西远比开始时放进去的多(例如Mandelbrot结构)。我们可以认为,在这些例子中,数学家偶然发现了“上帝的杰作”(照康托尔的方式)。但是也有一些其他的例子,其中的数学结构没有那么引人注目的独特性,比如,在某个结果的证明中,在什么时候,为了得到某个很明确的答案,数学家发现需要引入某种人为的、一点都不独特的结构。在这些例子中,从那些结构中得到的可能不比开始时放进去的多,这样,“发明”这个词看起来就比“发现”这个词更合适了。确实,有一些东西就是“人类的杰作”。在这个观点上,一般来说,人们会认为,对比“纯粹的”发明,真正的数学发现是更伟大的成就和激情(28)。
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