数学纪闻录

第67章 冗赘为求知之障(2/2)

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那个必需的起点;

我当时也是如此,一心想探究

这新奇的奇迹,想弄清楚

它是如何与圆相契合,又如何存在于圆中:

但我力所不及,无法参透。

——但丁《天堂篇》(凯里译本)第33章,第122-129行。

譬如习几何者,

欲量圆周,

深思久虑,终不得其始,

吾亦如是,欲探新异之奇,

究其如何合于圆、存于圆,

然力所不逮,莫能知之。

——但丁

《天堂篇》(凯里译)第三十三章,第一百二十二至一百二十九行。

=1859.= 如果几何学像伦理学那样,与我们的情感和眼前的利益相悖,那么即便有欧几里得和阿基米德的种种证明,我们也会对它提出质疑、加以违背,只不过程度稍轻而已——你们会把这些证明视为空想,认为其中充满了谬误;而像约瑟夫·斯卡利杰、霍布斯等人,他们曾撰文反对欧几里得和阿基米德,要是那样的话,他们的追随者就不会像现在这样寥寥无几了。——莱布尼茨

《人类理智新论》(兰利译本),第一卷,第二章,第12节。

若几何如伦理,逆吾之情与眼前之利,则纵有欧几里得、阿基米德之证,吾辈亦必质疑违背之,或谓其为梦、谓其多谬;而约瑟夫·斯卡利杰、霍布斯等撰文反欧几里得、阿基米德者,其追随者必不如今日之寡。——莱布尼茨

《人类理智新论》(兰利译)第一卷第二章第十二节。

=1860.= 我对那些教授几何学的人没什么可指责的。这门学科是唯一没有产生学派分歧的学科;它建立在分析、综合和微积分的基础上;它不涉及或然性的真理;而且,它在每个国家都遵循着同样的方法。——腓特烈大帝《着作集》(德克尔版),第七卷,第100页。

吾于授几何者无咎。此学乃唯一无学派之争者,立基于分析、综合与演算,不涉或然之理,且万国方法皆同。——腓特烈大帝

《着作集》(德克尔版)第七卷,第100页。

=1861.= 毫无疑问,把几何学的原理和定理都以一般形式表述出来,有着充分的理由……但是,一个没有经验的学习者,即便在运用一个定理去证明另一个定理时,往往也是从具体情况推到具体情况,而不是从一般命题出发。这一点很明显,比如当一个图形的结构与原定理证明中所用图形的结构大相径庭时,他就很难把定理应用到这个新情况中。这种困难,除非是智力超群的人,否则只有通过长期练习才能克服,而练习之所以有效,主要是因为它能让我们熟悉所有符合定理一般条件的图形结构。——J.S.穆勒《逻辑体系》,第二卷,第三章,第3节。

几何学之原理与定理,固当以通用之形表述,此理甚明……然初学之人,即便用一理证另一理,亦多从具体至具体,而非从通用之命题。观其难将定理施于图形大异于原证之例,便可知之。此难也,非天资卓绝者,唯久习可破,盖因习之能熟谙合于定理通例之诸形也。——J.S.穆勒

《逻辑体系》第二卷第三章第三节。

=1862.= 我之所以认为几何学存在某种缺陷,是因为它的基本原理仅仅来源于表象;或许有人会认为,这种缺陷必然会一直存在,使它在比较对象或观念时,永远无法达到超越我们的眼睛或想象力所能企及的精确程度。我承认,这种缺陷确实存在,使得几何学永远无法达到完全的确定性。但由于这些基本原理是基于最简单、最不易出错的表象,它们就给由此得出的结论赋予了一定程度的精确性,而这些结论本身单独来看是无法具备这种精确性的。——大卫·休谟《人性论》,第三部分,第1节。

吾谓几何有缺,因其基本原理唯源于表象;或谓此缺必伴之,使其比较对象或观念,不能超于目与想象所及之精。吾承认,此缺确使其不能臻于全然确定。然其基本原理基于至简、至真之表象,故其结论得一精确,非结论自身所能有者。——大卫·休谟《人性论》第三部分第一节。

=1863.= 我已经说过,几何学,或者说我们用来确定图形比例的技艺,虽然在普遍性和精确性上远远超过感官和想象力的粗略判断,但它永远无法达到完美的精确。它的首要原理仍然来自于对象的大致外观;而当我们去考察自然界中极其细微的事物时,这种外观就再也无法给我们提供任何保障了……

因此,只剩下代数和算术这两门科学,在其中我们可以进行一系列复杂的推理,同时还能保持完美的精确性和确定性。——大卫·休谟《人性论》,第三部分,第1节。

吾已言,几何者,定图形比例之术也,虽其普遍性与精确性远胜感官与想象之粗断,然终不能至完美之精。其首要原理仍出于物之大概,若察自然之至微,则此大概不足为凭……

故唯代数与算术,可推演至繁,仍能保完美之精确性与确定性。——大卫·休谟《人性论》第三部分第一节。

1864. 归根结底,所有几何推理都是循环的:如果我们从假设点开始,那么点只能通过关联它们的线或平面来定义;而如果我们从假设线或平面开始,它们也只能通过经过的点来定义。——伯特兰·罗素,《几何基础》(剑桥,1897年),第120页。

盖几何学之推论,究其实皆循环也。若始于设点,则点唯以联之线或面而可定;若始于设线或面,则线面亦唯以经之点而可定。——罗素《几何基础》(剑桥,1897年),页一百二十。

1865. 几何学所依据的直线和圆的描述属于力学范畴。几何学并不教我们如何绘制这些线,而是要求这些线已经被绘制出来……它要求学习者在进入几何学之前,先学会准确地描述这些线,然后展示如何通过这些操作来解决问题。绘制直线和圆是问题,但不是几何问题。这些问题的解决需要依靠力学;几何学则展示了它们被解决后的用途……因此,几何学建立在机械实践之上,它只不过是通用力学中精确提出并演示测量技艺的那一部分。但由于手工技艺主要涉及物体的移动,结果便是几何学通常与物体的大小相关,而力学与物体的运动相关。——牛顿,《自然哲学的数学原理》,序言。

几何学所本之直线、圆之述,属力学也。几何不教绘此线,唯求其已绘就……必使学者先习精绘之法,而后可入几何;继而示以用此术以解问题。绘直线、圆者,固为问题,然非几何之题也。其解待于力学;几何则示其既解之后之用……故几何本于机械之实践,实乃通用力学之一部,精言度量之术而证之者也。然手工之艺多在移物,故几何常涉物之大小,力学常涉物之运动。——牛顿《自然哲学之数学原理·序》

1866. 那么,我们必须承认……存在一门独立的几何学,就像存在一门独立的物理学一样,而且这两门学科都可以用数学方法来处理。这样一来,几何学就成了最简单的自然科学,它的公理具有物理定律的性质,需要通过经验来检验,并且只有在观测误差的范围内才被视为正确。——马克西姆·博歇,《美国数学会通报》,第2卷(1904年),第124页。

是故吾辈当承认……几何有独立之学,犹物理有独立之学也,二者皆可用数学之法研之。由此,几何成自然科学之最简者,其公理类物理之律,必以经验验之,唯在观测误差之限内为真。——博歇《美国数学会通报》,卷二(1904年),页一百二十四。

1867. 因此,我们必须承认……几何学是一门独立的科学,就像物理学是一门独立的科学一样,而且两者都可以用数学方法来研究。于是,几何学成了最简单的自然科学,其公理具有物理定律的性质,需要通过经验来检验,并且只有在观测误差的范围内才被认为是正确的。——亨利·庞加莱,《论几何基础》;《一元论者》,第9卷(1898-1899年),第41页。

几何非实验之学也;经验仅为吾辈反思心中先存之几何观念之由。然此由必不可无,若无,则吾辈不反思;若吾辈之经验异,则反思必异。空间非感性之形,乃吾辈用以推理事物之器,非以表象事物也。——庞加莱《论几何基础》;《一元论者》,卷九(1898-1899年),页四十一。

1868. 有人说几何学是一种工具。这个比喻是可以接受的,只要同时承认,这个工具就像寓言中的普罗透斯一样,应该不断地改变自己的形式。——阿拉果,《着作集》,第2卷(1854年),第694页。

或曰几何者,器也。此喻可受,唯当知此器如寓言中普罗透斯,当常易其形。——阿拉果《着作集》,卷二(1854年),页六百九十四。

1869. 因此,我们的几何处理必须摒弃一切多余的东西,因为多余的内容会成为获取知识的障碍;必须筛选出所有能涵盖主题并使其集中的内容,因为这对科学最为有益;还必须高度注重清晰与简洁,因为它们的对立面会干扰我们的理解;必须致力于推广其定理,因为将知识分割成零散的部分会使其难以理解。——普罗克洛斯,引自d.E.史密斯:《几何学教学》(波士顿,1911年),第71页。

故治几何,必去冗赘,盖冗赘为求知之障;必择能赅其旨而聚其要者,盖此于学至有益也;必重明晰与简捷,盖其反者乱吾之解;必求推广其定理,盖知识析为碎块则难晓也。——普罗克洛斯,引自d.E.史密斯《几何学教学》(波士顿,1911年),页七十一。

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