数学纪闻录

第43章 符号之妙,在于化易为难(1/2)

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=1210.=为什么只有数学家才能评判数学家?最主要的原因是他们使用一种特殊的语言。数学的语言很独特,而且无法翻译。在最简单的形式下,它还能翻译,比如我们说“直角”来表示“方形的角落”。但一旦涉及更高深的数学领域,就必须使用这种特殊语言了。就算是墨丘利(掌管语言的神)本人,也没法给不懂数学的人解释“函数指数”这个短语是什么意思。要是想解释像哈密顿的《四元数》那样的整篇论文,让别人能评判它的价值,那就更不可能了!不过对于懂这种语言的人来说,它是所有表达方式中最精确、最清晰的。它能完全按照作者的构思来展现思想,形式上或许有美丑之分,但绝不会模糊不清。这种语言可能像法国作者的作品那样冗长,也可能像英国剑桥大学的学者那样沉迷于符号变形,或者像我们美国剑桥的几何学家那样采用最简洁清晰的形式,但不管怎样,它总能准确地展现作者的思想。

——托马斯·希尔

《北美评论》,第85卷,第224-225页

夫唯算家能评算家者,以其独擅专门之语也。算学之语,特异于常,不可译也。至若简易之辞,或可转译,如以“直角”释“方隅”。然涉高深之域,则非此语莫办。纵使墨神(注:墨丘利,司语言之神)亲至,亦难向门外汉解“函数指数”之谓,况欲阐哈密顿《四元数》之宏旨,令世人辨其价值,不啻缘木求鱼!然于通其语者,此乃至精至明之表述。其能尽展作者所思,或繁或简,皆无晦义。法儒之述,多显冗沓;英之剑桥学者,好为符号变易;而美之剑桥(注:此处疑指美国剑桥)几何诸家,则尚简净。然无论何体,皆可直透作者本心。

——托马斯·希尔

《北美评论》,第八十五卷,第224 - 225页

=1211.=分析语言的应用范围确实比较有限,但在这个范围内,它比日常语言优秀太多了:日常语言想跟上分析语言的思路,往往走不了几步就会被甩开。懂得用这种高度凝练的语言思考的数学家,和只会机械计算的人相比,简直有天壤之别。

——A. 普林斯海姆

《德国数学家协会年度报告》,第13卷,第367页

分析之语,所涉之域虽狭,然其精能远超常言。常言欲效其能,未几而穷。深谙此凝练之语者,与机械运算之辈相较,不啻云泥。

——A. 普林斯海姆

《德意志算学会年报》,第十三卷,第367页

=1212.=系统的符号推理得出的结果,从本质上来说一定表达的是普遍真理,而且这些结果的正确性,并不要求推理过程的每一步都代表着对“量”的某种具体运算。“符号解释具有绝对普遍性”,这是使用符号的根本原则。

——威廉·惠威尔

《归纳科学的哲学》,第一部分,第二卷,第12章,第2节(伦敦,1858年)

夫系统符号推演之所得,必为普世之理。其成立与否,非必令推演各步皆对应量之实算。“符号阐释之绝对普适性”,此乃用符之本也。

——威廉·惠威尔

《归纳科学之哲学》,第一部,第二卷,第十二章,第二节(伦敦,1858年)

=1213.=只要懂代数符号,看一眼方程就能知道结果;但如果用算术方法来算,就得费很大的力气才能得到同样的结果。

——A. 库诺

《财富理论》[N. t. 培根译](纽约,1897年),第4页

谙代数符号者,瞥目方程即知其果;若以算术求之,则费力矣。

——A. 库诺

《财富论》[N. t. 培根译](纽约,1897年),第4页

=1214.=算术和代数是非常清晰、确定且内容广泛的科学,它们直接和符号打交道,并且完全依赖于对符号的熟练运用。所以,稍微关注一下这些科学,可能会帮助我们判断其他科学中思维的进步情况——虽然其他科学在性质、目的和研究对象上和算术、代数不同,但在证明和探究的一般方法上,可能和它们有相通之处。

——乔治·贝克莱

《阿尔西弗龙或渺小的哲学家》,第七对话,第12节

算术、代数之学,至明至确,其用至广。二者皆倚重符号,全赖善用之巧。故观此二学,或可鉴他学中思维之进。他学虽性、旨、对象各异,然于论证、探究之大法,或有相通。

——乔治·贝克莱

《阿尔西弗龙,或渺小哲人》,第七辩,第十二节

=1215.= 一般来说,所有这类新算法都有这样的特点:用它们能解决的问题,不用它们也能解决。不过,它们的优势在于:如果一种算法符合人们频繁出现的需求的本质,那么只要彻底掌握了它,就算没有谁能轻易拥有的天才灵感,也能解决相应的问题,甚至在复杂的情况下可以机械地解决问题——要是没有这种算法的帮助,就算是天才也会束手无策。像一般代数、微积分的发明,还有拉格朗日的变分法、我(高斯)的同余算法,以及莫比乌斯的算法,在各自的领域里都是这样。这些概念就像把无数原本孤立的问题连成了一个有机的整体,要是单独解决这些问题,或多或少都需要用到创造性的天才思维。

——c. F. 高斯

《着作集》,第8卷,第298页

大凡新创之算法,其理皆然:不用之能解者,用之亦能解。然其利在于:若算法契合常需之本,精熟者无需天赋灵机,即可破题;即遇繁复之状,亦可循规而解。若无此助,虽天才亦难措手。如代数通法、微积分,以及拉格朗日变分术、吾之同余术、莫比乌斯之法,皆属此类。此等创见,汇孤立之题成有机之体,若逐一破解,则非借灵思妙想不可。

——c. F. 高斯《高斯全集》,第八卷,第298页

=1216.=我们所说的“基本符号”的发明,很少依靠类比,这显然是因为可供有效比较的概念范围太小了。但同时,我们还是应该注意类比,就算没有别的原因,至少也能让符号的发明成为一门学问,这样就不会有人随意创造符号了。发明符号是很容易的事,但用没人知道的符号来混淆数学表达,这种例子带来的后果是最坏的。如果确实需要引入新符号(不管是长期还是暂时使用),除非能证明它是对现有符号的合理扩展,否则就应该让它带有和现有符号不同的特征。

——A. 德摩根《函数计算》;《大都会百科全书》,第26条增补

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