635. 数学因自身蓬勃发展而面临诸多风险,如何从中脱困,此乃理论层面之问;而探寻途径,使学生能有效利用已积累之成果,并让学习者得以了解数学各领域现状,则为实际难题……大量数学文献虽多存于期刊与会刊中,但通过专着或高等教材,完全可使其比目前更实用、更易获取。整个学科因缺乏入门途径而受困,许多优美的数学分支被视为艰深且专业,仅因难以接触……我深切认为,由胜任者撰写的新学科导论,实为对整个科学的真正贡献。我国出版的优秀基础教材数量众多,更令人遗憾的是,面向进阶学生的教材竟如此之少。以高等教材为例,许多学科都深感其匮乏,我可提及去年出版的克里斯托尔教授《代数》第二部分,其篇幅虽小,却汇聚了大量有价值的基础知识——此前这些知识虽近在咫尺,普通学生却难以触及。我还想补充,任何专着或高等教材,若能引用原始文献,若可能,再附上简短历史说明,总归是好的。我确信,数学若试图脱离其历史,较之其他学科,损失将最为惨重。
——J.w.L.格莱舍《英国科学促进会A组主席演讲》(1890年);《自然》第42卷,第466页
算学自因其蓬勃之态,罹于险厄,如何解困,此乃玄理之辩;而令学子得窥累世之成,晓诸科之状,实为实务之难。算学典籍,多藏于期刊会录,然若藉专着、精编教本,必可益彰其用,广开其途。今学科之蔽,在于门径壅塞,致使妙理幽微之学,世人以其难涉,目为艰深。吾深以为,硕学鸿儒作新科导论,实乃学界之幸。今观国中,初等教本颇丰,而进阶之籍寡见,诚为憾事。如去岁克氏《代数》下卷,篇幅简省,然奥理精要毕集,往昔学子难及之境,今豁然可通。再者,着书立说,宜引原典,若能附以史略,更善。算学离其史,则如木断其根,此理较他学尤甚。
——J.w.L.格莱舍《英吉利格物会甲部会长演辞》(1890年);《自然》卷四十二,页四百六十六
636. 一门科学越是发展,就越能直接理解那些从前只能通过冗长中间推导才能证明的结果:除非达到这一目标,否则某一数学学科不能被视为最终完成。
——保罗·哥尔丹《二元型的型系》(莱比锡,1875年),第2页
科学愈进,则昔日需繁证之理,今可直解。若未至斯境,算学某科不得谓为圆成。
——保罗·哥尔丹
《二元型之型系》(莱比锡,1875年),页二
637. 一位法国老几何学家常说,一个数学理论永远不应被视为完整,除非你已将其阐述得足够清晰,能向街头遇到的第一个人解释清楚。
——h.J.S.史密斯《自然》第8卷(1873年),第452页
昔有法兰西几何宿儒云:算理之成,必至浅白,即便途遇路人,亦可立解,方得圆满。
——h.J.S.史密斯《自然》卷八(1873年),页四百五十二
638. 为理解并完全掌握算术概念与证明方法,高度抽象必不可少,这一条件有时被指责为算术的缺陷。我认为,所有其他知识领域都至少需要与数学同等程度的抽象——前提是,在这些领域中,对基础的考察也处处具备实际必要的严谨性与完整性。
——大卫·希尔伯特《代数数域理论》序言;《德国数学家协会年报》第4卷
欲通算术之理、精其证法,非极于抽象不可。世人或以此为病,然吾以为,诸般学问,若求根基坚牢、考据精严,皆需如算学之抽象,方得究竟。
——大卫·希尔伯特《代数数域论·序》;《德意志算学会年报》卷四
639. 现代数学严谨细致的精确性,对准确性而言必不可少,……对研究而言亦必不可少。它有助于思维清晰,有助于在尝试新的思想组合时富有成效。当初始陈述模糊草率时,在后续每一步思考中,都不得不依靠常识来限制应用并解释意义。而在创造性思维中,常识是糟糕的主人。其判断的唯一标准是新思想应形似旧思想,换言之,它只能通过压制原创性来起作用。
——A.N.怀特海《数学导论》(纽约,1911年),第157页
今世算学,务求精密,此非独为确证,亦为探新。精审则思理澄明,推陈出新乃得畅达。若立论之初,语意含混,则每至推演,必赖常理补阙,而常理之于创见,反成桎梏。盖常理之断,唯求新说类于旧论,此无异于伐异标新,实非治学之道。
——A.N.怀特海《算学导论》(纽约,1911年),页一百五十七
640. 数学家极为看重方法与成果的优雅性,此非浅尝辄止的玩味。究竟何为解答或证明中的优雅之感?是各部分的和谐、对称与恰如其分的平衡——简言之,是引入秩序、赋予统一,让我们既能清晰把握整体,又能即刻理解细节的一切。而这恰恰能催生重要成果:我们对整体的把握越清晰直观,就越能察觉其与邻近领域的相似性,进而更可能做出普适性的推论。优雅感可能源于不期而遇的概念碰撞——将习以为常的事物以意外方式联结,这种联结之所以富有成效,是因为它能揭示此前未被认知的内在关联。即便优雅仅体现为“方法简易”与“问题复杂”的反差,亦具启发性:它促使我们探寻反差背后的缘由,且常让我们发现其中并非偶然,而是蕴含着未被察觉的规律。总之,数学优雅感不过是解答契合心智需求时的满足感,而正是这种契合,使解答成为我们的研究工具。因此,这种审美满足与思维效率实乃一体两面。
——亨利·庞加莱《数学的未来》;《一元论者》第20卷,第80页[霍尔斯特译]
算家治学,素重法之精妙、果之雅正,此非玩物丧志之举。夫解证之雅,何由而生?盖在诸部谐和,对称得宜,权衡精妙。一言以蔽之,序立则体全,统贯则目张,既可总揽全局,复能细察毫末。而此正为成学之要:观之愈明,察类愈广,则推而广之之术愈精。雅者,或出于奇合,以不类相汇,遂启新境;或显于反差,以简易驭繁难,乃彰至理。凡此种种,皆足开蔽解惑,令学者悟非常之律。是以算学之雅,实乃心物相契之悦,其合于理者,必成治学之器。故审美之乐,终归于思之简也。
——庞加莱,亨利《算学之将来》;《一元论者》卷二十,页八十 [霍尔斯特译]
641. 成果的重要性多具相对性:不同人判断各异,亦随时代环境变迁。常有此类情形:某问题仅因解决过程艰难便被赋予重大意义;而若为求解需发明新方法、设计精妙技巧,科学由此获得的进步,或许远超成果本身的价值。总体而言,凡涉及本质重要事物的研究,具备高度普适性的研究,能从同一视角统合看似迥异的主题并使之简化明晰的研究,以及能衍生出丰富推论的研究,皆可称为重要。
——科拉迪·塞格雷《几何研究的近期趋势》;《数学评论》第1卷,第44页;《美国数学会公报》1904年,第444页[J.w.杨编]
学之成果,其重也,因时因人而异。昔有难题,以其艰深,世人竞逐;然若为破题而创术立巧,则所得之益,或胜于题解本身。大抵研关宏旨者,论涉通理者,能融异为同、化繁为简者,以及推衍无穷者,皆可谓重。
——塞格雷,科拉迪《近世几何研探之趋向》;《数学志》卷一,页四十四;《美邦算学会刊》,一九〇四年,页四百四十四 [杨,J.w.]
642. 不少几何着作中,既无新颖思想,亦无终能实用的成果,更无注定在科学中长存的价值——充斥其间的,或是关于琐碎问题的论述、对毫无实用与重要性的特殊形式的探究(其源头非科学本身,而是作者的主观臆想),或是对已知方法的重复应用(此类应用已逾千次),或是对已知结论的浅薄推广(只需知晓原结论即可轻易得出)。此类工作非但无用,实则有害:既为科学徒增负累,亦让严谨的研究者困扰;更常排挤本值得深究的思路。
——科拉迪·塞格雷
《论几何研究的近期趋势》;《数学评论》1891年,第43页;《美国数学会公报》1904年,第443页[J.w.杨编]。
今之几何着述,多有徒费笔墨者:既无新见,亦乏实用,更难垂范后世。或论细故,或究偏门,其源非出于学理,而系于作者私好;或袭旧法千篇一律,或泛推陈说了无新意。此等文字,非独无用,反为学累,徒扰深耕者之心,更阻精思妙想之萌,诚为学界之弊。
——塞格雷,科拉迪《论近世几何研探之趋向》;《数学志》,一八九一年,页四十三;《美邦算学会刊》,一九〇四年,页四百四十三 [杨,J.w.]
643. 现在的学生如果想研究几何学,却把它和分析学截然分开,不考虑分析学已经取得和正在取得的进展,那么不管他有多高的天赋,都永远成不了一个全面的几何学家。他不会拥有现代分析学交给现代几何学的那些强大的研究工具,也会对分析学家着作中可能隐含的许多几何成果一无所知。这样一来,他不仅在自己的研究中无法使用这些成果,还可能白费力气去自己发现,而且常常会把它们当作新发现发表出来,可实际上只是重新发现了而已。
——科拉迪·塞格雷《论几何研究的近期趋势》;《数学评论》1891年,第43页;《美国数学会公报》1904年,第443页[J.w.杨编]
今世习几何者,若强分畛域,摒弃分析之学,罔顾其既往与方今之进境,纵使天姿卓绝,终难臻几何奥境。彼不得执现代分析所授之利器,亦昧于分析诸家着述中隐伏之几何妙理。既不能取资于研究,复徒劳求索,甚或矜为创获而刊布,实则拾人牙慧耳。
——塞格雷,科拉迪《论近世几何研探之趋向》;《数学志》,一八九一年,第四十三页;《美邦算学会刊》,一九〇四年,第四百四十三页[杨,J.w.]
644. 研究可以从明确的问题开始,研究者认识到这些问题的重要性,并或多或少地全力直接寻求解决办法。但另一种研究方法同样合理:它只是选择研究的领域,和第一种方法相反,在寻找能够解决的问题时自由探索。不同的人对这两种方法的相对价值会有不同的看法。如果说第一种方法能让人更深入地钻研,它也很容易面临没有成果的风险。而第二种方法让我们得以开拓广大的新领域,这些领域里很多细节还需要用第一种方法来确定和探索。
——A.克莱布施《纪念朱利叶斯·普吕克》;《哥廷根论文集》第16卷(1871年),数学类,第6页
治学之道,或始于明辨之题,察其重且倾全力求解;或先择定畛域,漫然求索可破之题,二者皆为正途。世人对此二法,褒贬各异。前者虽可深入,然易陷涸泽之危;后者则拓新境,其细微之处,犹待以首法精研细究也。
——克莱布施,A.《怀朱利叶斯·普吕克》;《哥廷根文编》,第十六卷,一八七一年,数学部,第六页
645. 西尔维斯特在去世前几周和笔者的一次谈话中,觉得很有意思的是:尽管他一直认为自己的思维倾向更偏向分析学而非几何学,但几乎在每一个案例中,他发现一个分析问题的解决都依赖于某个非常简单的几何概念,而且只有能用几何语言来呈现论证,他才会感到满意。
——p.A.麦克马洪《伦敦皇家学会会报》第63卷,第17页
西尔维斯特临终数周,与吾谈及时,诧然叹曰:“吾素以为己性近分析而疏几何,然每遇分析难题,其解多系于简浅几何之念。非以几何之语陈其理,终难惬怀。”
——麦克马洪,p.A.《伦敦皇家学会会刊》,第六十三卷,第十七页