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[注:下文是群邮件的内容,标题来自内文。]
magma*中的“运算”实际上就是(二元)“变换”。a·b=c 可以写成 ·(a, b) =c。也可以按习惯,把“·” 换成 f,就得到 f(a, b) = c。
如果想象有一个中间量 i,也可以把二元变换“拆成”复合变换:对于任意的 a,有 f(a) = i,再假定 f(i) = c,总起来即:f(f(a)) = f(i) = c。
上面这句话写到半道感到不对,是错的,坚持写完,本质想法是把 i 看作“寄存器”。也许可以改一下:把中间量改成 b,即 f(a) = b,再假定 f(b) = c,总起来即 f(f(a)) = f(b) = c。这种考虑可能也有问题,暂时看不出来。也许换个变换的符号,把 f 改成 g 会更合适。就是说,把 f(a, b) = c,看成 g(g(a))= g(b) = c。
更准确地,可以问:对于任何 f: M x M --> M,是否存在 g: M --> M,使得 f 和 g^2 等价 ?如果回答是否定的,可以问,对什么样的 f 可以有肯定的回答。看上去这是一个非常基本的问题,说不定已经有了引理或定理。
* * *
这两天头脑中产生一个更大的问题:抽象代数究竟在研究啥?可以把 magma 看作 “组织” 的统称,然后(按约束的强弱/多寡)细分出其它组织并起上名字(如,半群、幺半群、群、环、域,等等)。最初,这些组织是为了解决问题而引入的,处于工具和辅助地位。只是到了后来,才转而对这些组织本身展开研究 —— 一句话,抽象代数是研究 “组织” 本身。这里“组织” 是我采用的通俗说法(folklore),对应的正式说法是 “代数结构”。
在本科时代,曾头疼于“结构”究竟是指什么。比如,北大编写的《高等代数》里忽然冒出个“同构”,定义是知道了,但当时理解不了。这是因为当时不了解背后更大的原理:数学是通过映射来理解世界。大二曾提出关于数学本身的问题(数学是什么?*),感觉好多大学数学老师从不思考这类问题。倒没有打算研究这里头的“哲学”问题,而是说,粗略但准确的观点对于从宏观上把握事物有很大的好处,遇到一些具体情况时不至于感到 “突兀”。
星号注:有一本同名的书《数学是什么?》,但我不欣赏那种长篇累牍的枚举式探讨,更何况我并不喜欢和善于阅读,也没有那么多时间啊。此书的书名是普世的,但内容充其量是作者的探讨,而不是普世的;特别是,几乎没有涉及代数。
前两年注意到,丘成桐老师计划从初中生中选拔数学特长生。这类尝试有一定的道理,也可以搞,算是一种自由。不过最近想到一点:这类做法也是“功利”的典型表现,而不是普世的。可以说,功利性在亚洲文化中非常突出,看重奖项,而不是追寻知识本身的意义。就好像,假如你没个奖项,就没有影响世界的力量。这在西方学者的传统观念中似乎*是不可思议的。(星号注:加上“似乎”的意思是,对于那种传统观念我也只是想象,或指 “不可动摇的平等观念” )。
何为“理想的数学家”?写下这个问题后,忽然领悟到代数中的“理想”为什么叫做 “理想” 了:从一个组织 S 中划出一个团伙A,则 SA 就构成 S的(左)“理想” —— 团伙中的每个成员和整个组织的作用全都能在 “理想” 中实现。(从正常的角度看,这明明是“团伙的理想”,为何会看作“组织的理想”呢?)。如果团伙中只有一个人 a,则 Sa 就构成 S 的“主理想”。可以认为,SA 或 Sa 就是理想的数学家!(原本想表达的是:“理想的数学家” 能够自由地进入数学的任何领域)。
由此,可以有一部理想的数学书,阅读它就能掌握全部的数学。
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GMT+8, 2024-12-27 07:08
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