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终极大自然观——第十四讲:反刍高等数学 消化实轴

已有 704 次阅读 2023-9-24 20:57 |个人分类:终极大自然观|系统分类:科研笔记

一一献给所有学过“高等”数学的读者


相信本公众号的读者至少是学过高等数学的,

那么请问,过后(经历长短不等时期后)对它的印象如何?

也许高等数学给更多人留下的印象,

仍然是那些解题中的奇妙方法和证明中的高度技巧吧。


的确,须知那些成熟技巧可是积一代代先辈们的智慧结晶,被整理成既定“方法”留给我们的呢。

当然,还有一种看来无用的东西,并且无形,却更为有用地陪伴着影响着我们呢,

那就是蕴含在高等数学中的思想,已经悄悄融入我们的能力之中了。

 

不过,这里更要说的是,如果说有些问题是当初为了赶进度,

老师和学生都来不及细揣捉摸的话,

那么现在是时候捡回它们了。


特别是在通过上述各讲,知悉“终极大自然观”的基础上,再来“反刍”一下高等数学,

既能加深对上述总体知识的理解,更能必然地获得更多不一样的感受。


归纳起来可有如下六点:

1、惊喜,原来通向“终极大自然”的基础性问题就在高等数学背景之中嘞。

比如问,无理数究竟是什么?

无穷只是个距离概念吗?

开区间端点是什么状态?

为什么开、闭区间一样长?

对于任一有理数(几何点),最靠近它的点是什么?

圆周长为什么总是无理数?为何函数的导数是相应切线斜率?

“极限”方法使我们认清无穷了吗?

为何(十分自然的)0不是自然数?

无穷小 = 0吗?

等等,等等。


对于这些本来就隐藏在“高等数学”中的问题,尽管书上写的都正确,

但进入到这些问题时却没辙了,甚至还不无骄傲地说“这就是数学的奥妙”,

偶有提出质疑者也会被说成是“钻牛角尖”。

那么,现在可以正视它们了,且通过上述各讲已经基本上能做出回答了,至少知道回答的方向了。

特别还知道了,这些都是属于整个数学的基础性问题,甚至是理解、洞悉“大自然”的基本问题。


2、更能意识到,原来高等数学里也充斥着哲学。

比如微积分思想之深刻,曾使得宗教学、哲学都参与了这一数学争论,持续了两百多年,

而且还只是勉强地(非实质性的)得到平息呢。 

特别知道,包括以上诸例及系列数学谜题都是属于所谓“数学基础”问题,

其深刻性、基础性使得过去的数学对它们一直未能得到真正的明晰呢。


3、尤其知道,上述问题的诀窍都藏在(貌似简单的)“实轴”里。

“实轴”不就是高等数学中常接触到的对象吗?

看到高等数学能涉及到如此深刻的关乎“数学基础”的问题,太令人兴奋了。

同时也知道了“实轴”在揭示“终极大自然”上具有前哨性作用和地位,更加增进了对“实轴”的亲近和景仰。

原来,实轴中还有不少奥秘值得进一步去钻研消化和吸收的嘞。


比如,实轴是由两个具有本质差异的空间层次构成,这在过去是并不明晰的;

又如,经几千年建立起来的数学大厦,本质上其主体只是建立在实轴的(小半边天)“有理数集”上的;

再如,数学于上世纪初才(在系列悖论的刺激下)意识到,数学尚需寻根,且其“根”仍然在实轴之中;

但是,数学的根究竟藏在实轴的哪里?

一直未能数学地发掘出来,一直是“数学基础”的一个悬案。


4、再次体会到,数学(以及学数学)远不只在于它的公式、难题,证明、技巧,更是个提升思想的圣地。

哲学思辨“合情推理”能力也是基本的数学修养体现,

简单说,

哲学就是思想,就是“道”,它是藏在数学符号背后的。


    大家 =  专家 +  思想家


数学,“思想重于公式”,不可为其符号和语言的特殊性引偏了我们的注意力。

赞成“数学的最高境界是哲学”的说法,的确,任何数学成果同时也是通过哲学(思想)引领才获得的。

甚至如数学寻根,最后还是不得不提升到哲学上来,从思想层面去探索,才终于获得认识的。


不仅如此,作为一项伟大的“副产物”,

数学在回答了实轴结构之谜、揭示了无穷本质的基础上,

还顺藤摸瓜最终揭示出“终极客观世界”这一“大象”的本来面目。


5、进一步意识到了数学在科学中能有如此显赫地位并非偶然。

一是因为数学是唯一一门集中体现宇宙空间逻辑体系深刻性的科学,因此其思想性必然是深刻的;

二是因为数学是唯一一门能承认并一直伴随“无穷”概念发展的科学,且无穷的本质也藏在实轴中,正好,实轴是揭示终极大自然的基地和桥梁。


6、最后感想是,应该在高等数学的第一章中(哪怕是“结论式”地)正式给出构成实轴的两个空间层次,及其有理数集和无理数集的有关基本性质。

相信,只作“结论式”地交代是完全能够且容易接受的,但其意义却是非同小可的。

它既能使学生清醒明白地学习掌握到高等数学相关内容,

更能武装其思想受用一辈子。

不再像过去那样不敢追问为什么,只把注意力聚焦到解题技巧上去的非优形态了。

相信这也是现在来“反刍高等数学、消化实轴”的社会意义所在。


(高隆昌 E-mail:  glc5101@sina.com



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