数学纪闻录

第66章 于学致精深,乃为己身(2/2)

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在僻静处用长杖

于沙地绘制图形,

如此排遣悲愁,几近

忘却自身苦难。

——华兹华斯《序曲·第六卷》

昔有传者云:

风暴骤起,舟人遭难,漂于荒岸。

唯遗一书,偶得保全,乃几何之论着也。

其人虽乏衣食,困于绝境,

常携此书独行(遂为无师之学者),

于幽隐处,以杖画沙,作图推演,

排遣悲愁,几忘己身之苦。

——华兹华斯《序曲·第六卷》

=1850.= 我们研习艺术,是因从大师杰作中获得愉悦;或许正因我们曾浅尝颜料或黏土,方能更深领悟其妙处。我们未必志在成为作曲家、诗人或雕塑家,但渴望懂得音乐、文学与艺术,从中获得快乐与升华。

几何之学亦是如此。我们研习它,是因与这门古老而伟大的学问接触时心生欢喜——数千年来,它吸引无数智者倾尽心血臻于完善,令我们精神为之振奋。若否认学生能从几何学习中获得这种快乐,便等同于承认自身教学的失败。事实上,多数学生虽惯于宣称厌学,却在几何探索中体会到真实的乐趣。这份乐趣部分源于游戏性——这是场必胜却不易胜的博弈;部分源于美学体验,如对形式对称的欣赏,对严丝合缝的欣喜。但更重要的,或许是几何带来的精神升华:与绝对真理的接触,向无限之境的靠近。

生物学中无确凿定论,地质学所知尚浅,社会经济法则众说纷纭——但早在世界成形之前,直角三角形斜边的平方便等于两直角边平方之和;当此世消亡,它仍将成立;火星居民若存在,想必也如我们一般知晓其真。这种与永恒真理的接触所引发的精神升华,依个人禀赋不同,或深或浅地为每个几何学子带来可感知的喜悦——只要他们遇见的,是名副其实的教师。

——d·E·史密斯《几何教学》(波士顿,1911年),第16页

吾辈习艺,盖因得趣于大师之作;若尝操颜料、抟黏土,或能更深悟其妙。

未必欲为作曲家、诗人、雕塑家,然求懂音乐、文学、艺术,从中得乐而升华也。

几何之学,亦若是焉。

习之者,因与这古老伟大之学相接,心生欢喜——数千载来,引无数智者殚精竭虑,臻于完善,足以振吾辈之精神。

若谓学子不能于几何得乐,是自承教学之败也。

实则多数学子,虽常言厌学,然于几何探索中,实有真趣。

其趣或源于游戏——此乃必胜而不易胜之博弈;或源于审美,如赏形式之对称,喜逻辑之严合。然更要者,或许几何所带来之精神升华:接绝对之真理,趋无限之境。

生物学无定论,地质学所知尚浅,社会经济之律众说纷纭——然未有世界之前,直角三角形斜边之方,已等于两直角边平方之和;及此世消亡,其理仍在;火星若有居民,必亦知之如吾辈。此种与永恒真理相接所生之升华,依人之禀赋,或深或浅,皆为几何学子带来可感之悦——唯遇名副其实之师耳。

——d·E·史密斯《几何教学》(波士顿,1911年),第16页

=1851.=关于一位作家及其作品的价值,没有人能比作家自己评判得更到位;因为没人能像他那样,对这些进行如此深入、细致的审视。正是因为这个原因,当一部作品的价值是内在的、不依赖他人看法时,作者就不太会急于去迎合公众的认可。几何学的研究就能带来这种纯粹而完满的内心满足。一个人在这门学科上取得的进步、达到的造诣,都能像他研究中运用的方法那样,用同样严谨精确的标准来衡量。只有当我们对自己的评判标准是否公正产生怀疑时,才会急于通过与他人的标准对比来消除这种不确定性。

在所有涉及品味的事情上,评判标准必然是有些多变的;它基于一种大致的估计,整体或部分总会带点随意性,而且还会因为疏忽、情绪或突发奇想而不断变化。基于这些情况,我毫不怀疑,如果人们彼此隔绝地生活,在这种情况下除了生存之外还有其他事可做,他们会更愿意研究精密科学,而非从事那些怡情的艺术。人们追求艺术上的卓越,主要是为了他人;而投身于精密科学,则是为了自己。因此,在荒岛上,我认为诗人很难自负,而几何学家却仍能享受发现带来的自豪感。——达朗贝尔

《论文人》;《杂集》(阿姆斯特丹,1764年),第一卷,第334页。

论及着者及其作品之优劣,无人能较其自身评判更当。盖因唯有己身,能对之细察深究。几何之学所予人之满足,纯粹而完满,正因于此。人于斯学之进境,所达之高度,皆可如其中所用之法般,以严准度量。唯当吾辈对自身之标准存疑,方急于借他人之标准相较,以释困惑。

若论及品味所及之物,其标准必多变,或源于粗略估算,或全或半带随意,且常因疏忽、脾性、心血来潮而改。由此观之,若人独居而无需忧生存,所事必在精确之学,而非怡情之艺。盖人于艺求卓绝,多为他人;于学致精深,乃为己身。故在荒岛,诗人恐难自负,几何家却可享发现之傲——达朗贝尔语。

——《论文人》;《杂集》(阿姆斯特丹,1764年),第一卷,第334页。

=1852.=如果要确定倾斜度不同的斜面长度,让自由滚动的物体沿这些斜面下滑的时间相等,任何懂相关力学规律的人都会承认,这需要做不少准备工作。但在圆中,对于无数种不同的位置,恰当的排列会自行实现,而且每种情况都极其精确。所有与垂直直径相交(无论交于直径的最高点还是最低点)的弦,无论倾斜度如何,都有一个共同点:物体沿这些弦自由下滑的时间是相等的。我记得有个聪明的学生,在我向他阐述并证明这个定理后,当他完全理解其中的深意时,像被奇迹打动一般。的确,在圆这样简单的图形中,能自然形成如此多样的位置排列,且每种情况都精准无误,确实值得惊叹和称奇。而且,在自然界的奇迹中,除非因其成因难以理解而让人觉得神秘,否则没有哪个能因贯穿其中的美或秩序,更值得人们惊叹了。——康德

《证明上帝存在的唯一可能根据》;《文集》(哈滕施泰因编,1764年),第二卷,第137页。

设欲定诸斜面,其倾斜各异,长度不同,使自由滚动之体沿之而下,耗时皆等。凡明晓其中力学之律者,必知此举需多般预备。然在圆中,纵位置万千,其恰当排布皆自然而成,且每处皆精准无比。盖凡弦,无论与垂直直径交于最高或最低点,倾斜如何,沿之自由下落,耗时必等。忆昔有一聪慧生徒,余为其陈此定理并证之,待其尽悟深意,竟为所动,如遇神迹。诚然,圆这般简素之物,藏此妙理,万千位置皆合,殊可惊叹——康德语。

——《证明上帝存在之唯一可能根据》;《文集》(哈滕施泰因编),第二卷,第137页。

=1853.=这些来自圆的几何学的例子表明,在空间的属性中,存在着无数这样的和谐关系,其中很多体现在高等几何学中各类曲线的关系里。这些关系不仅能通过理性洞察锻炼理解力,还能触动情感,其程度不亚于自然界中偶然出现的美,甚至更甚。——康德

《证明上帝存在的唯一可能根据》;《文集》(哈滕施泰因编),第二卷,第138页。

观圆之几何诸例,可知空间之性中,藏无数和谐关联。高等几何中各类曲线之关系,亦多类此。此等理趣,不仅启智,其动人之处,较之自然偶现之美,或有过之而无不及——康德语。

——《证明上帝存在之唯一可能根据》;《文集》(哈滕施泰因编),第二卷,第138页。

=1854.=

哪怕经过三十年,甚至三百年,几何真理的清晰性和魅力也不会受到影响。比如“直角三角形斜边的平方等于两直角边的平方和”这个定理,如今看来依然像毕达哥拉斯刚发现它时那样美妙夺目。据说他发现这个定理时,为了庆祝,还献祭了一百头牛——这种向科学致敬的方式,在我看来未免有些夸张且不必要。即便在如今这个风气败坏的时代,要是有了重大的科学发现,邀请一两位好友吃顿牛排、喝瓶酒来纪念,还是可以想象的。但献祭一百头牛!那会得到多得让人麻烦的牛肉啊。——c.L.道奇森

《平行线新论》(伦敦,1895年),引言,第16页。

若言几何之真,历三十年或三千年,其明丽与魅力未有稍减。譬如“直角三角形斜边之方,等于两直角边平方之和”,昔毕达哥拉斯初得之,今观之,其美妙夺目如初。闻其当年为庆此理,竟祭百牛——此致敬科学之法,在余观之,未免过甚而无必要。纵在今日这般世风下,若有卓绝之发现,邀一二好友共食牛排、饮美酒以纪之,犹可想象;然百牛之祭,所获牛肉之多,岂不徒增烦扰哉——道奇森语。

——《平行线新论》(伦敦,1895年),序,第16页。

=1855.=毕达哥拉斯发现他的基本定理后,献祭了一百头牛。从那以后,每当有新的真理被发现,所有的“蠢牛”[10]都会瑟瑟发抖。——伯尔尼

引自莫斯可夫斯基:《不朽之箱》(柏林,1908年),第18页。

[10] 在德语口语中,笨蛋或傻瓜被称为“牛”。

毕达哥拉斯得其至理,乃祭百牛。自兹以降,凡新理出,愚钝者[10]皆战栗——伯尔尼语也。

——引自莫斯可夫斯基《不朽之箱》(柏林,1908年),第18页。

[10] 德语俗语中,愚钝者或蠢材谓之为“牛”

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