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景的精巧和合理而欣喜而惊异。这种感情正是人类文化精神的结晶。数学正是在这样的文化气氛中成长的，而反过来推动这种文化气氛的发展。现在应该提出的问题是，对这样一种信念应该怎样去估价？是否还应该同时也看到它的不足的一面？从科学史看来，一直存在一种“还原”的倾向：把复杂的现象归结为一些最简单的最原始的因素的作用。物体分成了“质点”、“电荷”；分成了分子、原子、亚原子的粒子；生物分成了细胞，然后又是细胞核、细胞质、染色体〔染色体〕真核细胞有丝分裂和减数分裂时出现的由染色质聚集而成的结构，一般呈棒状，因易被碱性染料着色，故称染色体，主要由核酸和蛋白质组成，是遗传物质的主要基础、基因〔基因〕遗传物质的最小功能单位，多数生物的基因由脱氧核糖核酸(DNA)构成，并在染色体上呈线状排列。核酸〔核酸〕由数十至数十亿个核苷酸通过磷酸二酯键连接成的生物大分子，存在于所有动物、植物、微生物体内，根据组成成分不同可分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两大类，是生命最基本的物质之一。……丰富无比、千差万别的世界的多样性似乎越来越被归纳为这些基本的成分或称为宇宙的砖石在数量上、形状上、结构上的差别，这当然是数学发挥作用的大好场所。同时也就产生了一种越来越深刻的疑问：大千世界真是由这些最简单的成分叠加的吗？难道线性的叠加原理〔线性的叠加原理〕指事物呈直线增长。线性是一个数学概念，即数学对象之间的关系是以一次的形式来表达的，是成正比例增长的，可以用直线表示。竟是宇宙的最根本法则吗？由一堆砖石固然可以建成宏伟的纪念碑，却也可以搭起一座马棚，它们的区别究竟何在？可是，每一个从事数学研究的人仍然抱有下面说的信念：想解决这个更深刻的问题——我把它称为综合，而把那种还原的倾向称为分析——仍然要靠数学，当代数学的发展将越来越证实这一点。
数学的再一个特点是它不仅研究宇宙的规律，而且也研究它自己。在发挥自己力量的同时又研究自己的局限性，从不担心否定自己，而是不断反思、不断批判自己，并且以此开辟自己前进的道路。它不断致力于分析自己的概念，分析自己的逻辑结构。它不断地反思：自己的概念、自己的方法能走多远？从希腊时代起，毕达哥拉斯〔毕达哥拉斯(约前580—约前500)〕古希腊哲学家、数学家、天文学家。他是“毕达哥拉斯学派”的领袖，相信数是万物的本原。毕达哥拉斯以发现勾股定理(西方称为毕达哥拉斯定理)而着称于世。认为宇宙即数(他是指自然数)，可是遇到了无理数，后来的希腊人只好采用不可公度理论〔不可公度理论〕毕达哥拉斯学派把那些能用整数之比表达的比称作可公度比，而把那些不能用整数之比表达的比称作不可公度比。他们认为不可公度(即相比的两个量不能用一个公共度量单位量尽)就意味着不和谐完美，所以不去研究它。这实际上是不承认无理数的存在。，因为弄不清，就干脆不讲无理数，而讨论一般的线段长。希腊人甚至不讲数，使希腊数学与其他民族——例如中国——相比呈现了缺点。但即令如此，也要保持高度严整，而不允许采取折衷主义的态度。历史终于证明，正是希腊人开辟了研究无理数系的道路。他们研究数学，却同时考虑数学研究的对象是否存在。希腊人考虑数学对象的存在问题，把存在归结为可构造，然后就问：“用直尺与圆规经有限步骤去三等分任意角可能吗？”因为弄不清是否可能，即没有构造的方法以证明三等分角的存在，他们的几何学中干脆不讲一个角的三分之一，只讲平分线，从不讲角三分线。越向后面发展，数学就出现了越来越多的“不可能性”：x2+1=0不可能在实数域中求解，五次以上的方程不能用根式求解。平行线公理能不能证明？到20世纪初才知道是既不能证明又不能否证。大家都说，数学最需要严格性，数学家就要问什么叫严格性？大家都说，数学在证明一串串的定理，数学家就要问什么叫证明？数学越发展，取得的成就越大，数学家就越要问自己的基础是不是巩固。越是在表面上看来没有问题的地方，越要找出问题来。乘法明明是可以交换的，偏偏要研究不可交换的乘法。孟子自嘲地说：“予岂好辩哉？予不得已也〔予岂好辩哉？予不得已也〕这句话见于《孟子·滕文公下》，是孟子回答别人问话的话(别人问他：“外人皆称夫子好辩，敢问何也？”)！”数学家只需要换一个字：“予岂好‘变’哉？予不得已也！”当然，任何科学要发展就要变。但是只是在与实际存在的事物、现象或实验的结果发生矛盾时才变。惟有数学，时常是在理性思维感到有了问题时就要变。而且，其他科学中“变”的倾向时常是由数学中的“变”直接或间接引起的。当然，数学中许多重要的变是由于直觉地感到有变的必要，感到只有变才能直视宇宙的真面目。但无论如何，是先从思维的王国里开始变，即否定自己。这种变的结果时常是“从一无所有之中创造了新的宇宙”。
到了最后，数学开始怀疑起自己的整体，考虑自己的力量界限何在。大概是到了19世纪末年，数学向自己提出的问题是：“我真是一个没有矛盾的体系吗？我真正提供了完全可靠、确定无疑的知识吗？我自认为是在追求真理，可是‘真’究竟是指什么？我证明了某些对象的存在，或者说我无矛盾地创造了自己的研究对象，可是它们确实存在吗？如果我不能真正地把这些东西构造出来，又怎么知道它是存在的呢？我是不是一张空头支票，一张没有银行的支票呢？”
总之，数学是一株参天大树，它向天空伸出自己的枝叶，吸收阳光。它不断扩展自己的领地，在它的树干上有越来越多的鸟巢，它为越来越多的学科提供支持，也从越来越多的学科中吸取营养。它又把自己的根伸向越来越深的理性思维的土地中，使它越来越牢固地站立。从这个意义上来讲，数学是人类理性发展最高的成就(或者再加上“之一”二字更好一些)。
数学深刻地影响人类精神生活，可以概括为一句话，就是它大大地促进了人的思想解放，提高与丰富了人类的整个精神水平。从这个意义上讲，数学使人成为更完全、更丰富、更有力量的人。爱因斯坦说的“得到解放”，其实正是这个意思。
数学作为文化的一部分，其最根本的特征是它表达了一种探索精神。数学的出现，确实是为了满足人类的物质生活需要。可是，离开了这种探索精神，数学是无法满足人的物质需要的。“风调雨顺”是人类的物质生活不可少的。可是“巫师”的“祈雨”不也[]是满足需要的“手段”之一吗？人总有一个信念：宇宙是有秩序的。数学家更进一步相信，这个秩序是可以用数学表达的，因此人应该去探索这种深层的内在的秩序，以此来满足人的物质需要。因此，数学作为文化的一部分，其永恒的主题是“认识宇宙，也认识人类自己”。在这个探索过程中，数学把理性思维的力量发挥得淋漓尽致。它提供了一种思维的方法与模式，提供了一种最有力的工具，提供了一种思维合理性的标准，给人类的思想解放打开了道路。现在人人都知道实验方法的重要性，但是任何科学实验，离开了一定的逻辑思维，将是没有意义的。在伽利略〔伽利略(1564—1642)〕意大利伟大的物理学家、天文学家。他在人类历史上首先通过科学实验的方法融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，在物理学上阐明了惯性原理和加速度原理，是科学革命的先驱者。的时代就是这样，他的许多实验都是所谓理想实验，在近代就更是这样。在不同的时代有不同的文化，不同的民族有不同的文化。但是，数学在文化中的这一地位是不可移易的，并且日益加强。有人认为数学是现代文化的核心或基石，始终处于中心地位，而影响到人类知识的一切部门。似乎没有必要去争这个“中心”或“核心”的地位，但是历史已经证明，而且将继续证明，一种没有相当发达的数学的文化是注定要衰落的，一个不掌握 上一页 [1] [2] [3] 下一页
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