【摘录】从哲学角度看数学的发展

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概述


  换一个角度,看待数学的起源与发展。

第一部分


  数学,从来都不是为了数学。离开具体的事物而谈数学,是没有太多意义的。
站在人的立场上,看待世界万物,强调人的唯一性与中心性,人为主而万物为客,客随主便。我们是人,不能离开人去谈万物。什么东西好,什么东西坏,什么东西有用,什么东西没有用,这些,都需要一个预设的前提条件,那就是人的立场。
无立场,则无好坏,无有用无用。
由我们而进一步到我,离开“我”,而去谈世间万物,那同样也是没有意义的。
世界很大,也很小。大的是世间万物和其他人类的,小的是我的,我的世界现在就是这个房间。明了根本,才有生存的稳定和进一步的发展可言。在数学体系上,这就是一个坐标系、坐标原点的确立。离开我,离开我们,谈人类,谈整个世界,都是没有意义的。这世间众生,很多人不明白‘我’和‘我们’的区别,往往把‘我们的’当成是‘我的’,而陷入一种虚假的满足和繁花乱眼。
进入现代社会了,知识很爆炸,经济很发达,科学很昌盛。这些站在‘我’的立场来看,都是鲜花,都是点缀。用数学的思维,可以剥离这些背景,把身心意识,从世界这个坐标系的远点飞回,从远点到原点,从缤纷回到黑白。虽知白,但守黑,以清净身心,固守和发展根本。
离开我去谈万物,离开万物去谈数学,都是虚妄。
数学的根本意义,是作为定量和变量,来衡量并构建其它的体系。一二三四,是基础,加减乘除是变化。定量和变量,是数学的两大元素。用我们的文化表达,就是阴和阳。阴是变量,不变,阳是变量,随时处于变化当中。
不变不是真的不变,而是渐变。变化也不是真的变化,而是循着某些可以定量的规则来变化,在掌握规则的基础上,可以视为不变。就如太阳系几大行量的旋转,它们是处于时刻变动中的,但用另一个视角,我们可以视之为不变,哪怕不需要观测,也可以随时定量它的位置。
这个橘子,如果放置在这里,它会慢慢地走向腐烂。这个过程中,日期的变化,是加法,一加一加一加一,一直加下去。但是这个橘子腐烂的速度,不是加法。腐烂是因为微生物的滋生,而微生物的繁衍,却是爆炸式的,所以橘子腐烂的速度,也不能是简单的加法,而必须引入其它的算法,比如乘法,比如乘方。
所以,数学是应需要而生。
我们的世界存在一种现象,把这种现象提取出来,映射到数学中,它成了数学中的‘加法’,我们的世界存在又一种现象,把这种现象提取出来,映射到数学中,它成了数学中的‘乘法’。
所以,数学是什么?数学是这世界万象的映射。我们对这世界的认识越来越深入,我们需要建立的关于数的运算法则,也便越来越多,越来越复杂。所以,数学,也是一个世界文明的指示器,如同温度计一样。有文明,则必有数学,而数学的发展高度,通常便代表着人们对这个世界认识和应用的高度。
数学有什么?首先是数,其次是形。十七世纪以前的数学,就是简单的数和形。它可以完美地应用于,静态的世界。但是这个世界,不是静态的,而是动态的。橘子的腐烂,是动态的,而我若把这个橘子抛出,从抛出之后,到它落地之前,这整个过程,是动态的。简单的数和形,无法描述这个现象。 数学从这里开始,由常量数学,步入变量数学。不管是常量数学,还是变量数学,它们所描述的都是必然的、确定的现象。但这个世界上,还有些现象,却无法用必然和确定来描述。还是这个橘子的腐烂,假如一箱橘子放在那里,多少天,会产生腐烂?产生腐烂又多少天之后,会全部腐烂?
从纯数学的角度来看,它是必然的,有确定的数字。但在实际的现象上,它是不确定的,这箱橘子的大小、质地,这箱橘子存放的位置和时间,这箱橘子的箱子的因素,这些等等,都形成很多复杂的无法简单量化的‘数’。所以这种情况下,哪怕变量数学也不足以描述这种现象了,而必须引入概率等东西,数学也就从这里,步入或然数学,以及模糊数学。常量数学、变量数学、或然数学、模糊数学,这也是我们这个世界,从古代到现代,数学发展过程的四个阶梯。

第二部分


  常量数学、变量数学、或然数学、模糊数学,这四种数学,也对应着四种不同的文明型态。文明的发展,呼求着相应数学的出现,而数学的发展,映照着时代,有时,也会启发着时代。
常量数学,对应着古典文明。古典文明,也可以说是原始文明、火的文明、人力畜力的文明。从前的日子慢,什么都慢。慢,简单,这也是古典文明的主要特色。
人们大多数日出而作,日落而息。可以牛背短笛信口吹,可以荷担带食锄田去,可以闲敲棋子落灯花,也可以晚来天欲雪,能饮一杯无?
这样的一个时代,数学,也处于起始、萌芽和初发展的状态。时代不需要高深的数学。 哪怕有人进行高深的数学研究,或者有天才一不小心就突破了文明的壁垒,触摸到了变量数学甚至是模糊数学,然后其成果,也只能是止于书房,然后被束之高阁,然后散佚,然后被遗忘。又或者千百年之后,被后世的人发掘出来,引起一阵惊叹。但也仅此而已了。
因为时代不需要。
三十码的脚,不需要四十码的鞋子,四十码的脚,也不需要五十码的鞋子。就算那鞋子再好,再精美,不适合,就是不适合,不需要,就是不需要。任它如何精美,如何漂亮,也只能是被放在鞋盒里,置之角落,然后日久尘积。
古典的,那样的一个时代,数学的萌芽,人们对数学的认识,是从哪里开始的呢?
从○开始。这是零,也是圆,是最初的起点。孩子刚出生,睁开清澈的眼睛看向父母,彼此的眼中,那黑黑的眸子,都是圆的。大人去田地干活,踩着日月的脚步,伴日而出,踏月而归,太阳和月亮,也都是圆的。家前屋后,树是圆的。鸡鸣桑树颠,那以树为巢的鸡,其所下的鸡子(鸡蛋),也是圆的。田里的庄稼收获了,要用小车拉回来,那车的轱辘,也是圆的。由圆而及扁圆,而及不规则圆,然后在对比之下,也有了‘正圆’和‘椭圆’的概念。
车轱辘,便要求正圆,越正越好。车轱辘由外围的圆圈和中间作为支撑的木条构成,圈要求圆,条要求直。越圆越好,越直越好。然后,‘规’和‘矩’便出现了,规以正圆,矩以成方,没有规矩,不成方圆。直到今天,小朋友学习数学,圆规和直尺,也依然是必备工具。然后,半径和直径的概念,以及圆周的概念,便也理所当然地出现了。
再然后,‘π’出现了。
直径还好说,为什么会有半径?就因为车轱辘,车的轮子。只看太阳月亮,只看树,只看人的眸子等等,是无法建立起半径这个概念的。应用之于数学,便是如此。换句话,也可以说,是应用开辟了数学,也是应用,在不断地开拓和发展着数学。时代无止境,应用无止境,则数学也无止境。
有人说,宇宙中的通用语言只有两种,一种是数学,一种是艺术。数学是真,艺术是美。真中含有美。当我们看夜晚的星空,不论是那灿烂的银河,还是那勺子纺锤等等,都是很美很美的。天地未必有心艺术,但它确实是用真的方式,在呈现着美。
天地为画卷,大道为椽笔。在这间天地博物馆中,从那一件件艺术作品上,人们先是感受到了其美,然后俯仰天地间,一点一点地深入其真。
美中含有真。
以我们的古典诗词而论,由先秦诗经的四言,而至汉乐府的五言,然后魏晋的六言,然后唐宋的七言。其后,没有八言了,到七为止。而在五七言中,又出现了律诗,平平仄仄平,平平仄仄平平仄。律诗不是谁规定的,也不是谁发明的。人们把以往毫无讲究的诗拿过来看,发现很多诗,尤其是有名的、大诗人的诗,它们居然就符合着这样的一种规律。不同的地域,不同的时间,不同的人,不同的水平,在不同的心境下,写着不同的诗。然后这些诗的里面,在统计学中,却能找到这样的一种共同的规律。
这规律是什么?就是真理,就是真。黄金分割,贯穿着数学,也贯穿着艺术,不论是天地的艺术创作,还是人类的艺术创作,很多地方,都渗透着这样的一种真和美。我们可以作这样的一种推定,所有的艺术创作,都是源于真,追求美,然后在追求美的过程中,无意识或者有意识地,走向了更高层次的真。凡大艺术家之创作,真中必呈现出美,美中必蕴含着真。
我们还是来说圆。月亮是圆的,地球是圆的,太阳是圆的,树是圆的。但我们现在已经知道了,这些圆,都不是正圆。星体为什么是圆的,又为什么不是正圆,这些很复杂,我们现在还无法深入它的根源和本质,但树干为什么不是正圆,却有一个最大的原因。那就是太阳。
以树作为参照物,或者说以一棵树的立场来看,太阳总是从东到西,而不是从南到北。 所以不论季节怎么变换,也不论太阳怎么升降,这棵树受光照的程度,总是不均等的,然后其生长,也呈现出不均等的趋势。自然状态下,生长越快、质地越疏的树,会越扁。 因此,在光照充分的情况下,我们完全可以通过树的圆度,来判断它的质地。同样,我们也可以通过树的圆度,来确定它在地球上的纬度。
南北不同纬度的树,因其所受光照条件的不同,所以它单向扩张或者说膨胀的系数,是不同的。单棵的树或许会有较大的偏差,但如果是好多棵树一起,是完全可以把纬度精确定位的。一个圆的东西,受压迫,受牵制,都会让它不那么圆,以至完全不圆。月亮地球太阳是如此,庞大的星系是如此,小到一棵树,也是如此。
人心,也是如此。人的心性,是什么形状?它是无形的,但如果形容的话,赤子之心,当是正圆。随着其渐渐长大,这正圆,也渐渐地发生着改变。我们的语言里,用一些词语来形容人的性格,如温和,如坚毅,如偏激,这些等等,其实都在表述着圆度的不同。
在路上走着,看到一百块钱。
“捡还是不捡?”
“钱是好东西,想捡。这是本心。”
“钱是好东西,但这个钱不是我的,不应该捡。这是道德。”
“我不捡,也会被别人捡了,所以便宜别人,不如便宜我。”
“我不捡,就会被别人捡了,所以我捡起来,等着失主、交给管理处等等,但考虑到实际情况,……”
“这是现实。”
“我很有钱,根本看不上这一点,所以很淡然很无视地走过。”
还可以列出很多。人从出生开始,自小到大,几乎每一刻,人心都在面临着类似的状况,然后左右摇摆、前后不定,在点点滴滴中,承受着外界的压迫或者牵引。孔子有一句话,吾十有五而志于学,三十而立,四十而不惑,五十而知天命,六十而耳顺,七十而随心所欲不逾矩。
随心所欲不逾矩,这其实是两个内容。先是随心所欲,然后才是不逾矩。随心所欲,是在内部,让心舒展,呈现出最自然的最接近圆的状态。不逾矩,是在外部,入乡而随俗,遵循着时代的、社会的、集体的等等的对人的各种要求。把一颗心活成最接近圆,这既需要修养,也需要资格。这是一个很高的要求。

第三部分


  数学发展到现在,已经成为科学世界中拥有100多个主要分支学科的庞大的“共和国”。大体说来,数学中研究数的部分属于代数学的范畴;研究形的部分,属于几何学的范畴;沟通形与数且涉及极限运算的部分,属于分析学的范围。这三大类数学构成了整个数学的本体与核心。在这一核心的周围,由于数学通过数与形这两个概念,与其它科学互相渗透,而出现了许多边缘学科和交叉学科。