——闲读数学杂感之一
我已经失去了(或许压根儿没有)做数学的本领,只好闲暇时拿它当诗来读。读一点儿,想到一点儿,写下来,从数学以外的角落“杂感”一会儿。
读数学最要紧的是知道每句话为什么而存在,为什么不能没有它。例如最古老的欧几里得几何,它只有五个公 设,而且只需要五个。假如多一个,体系不但不会更牢实,反而可能出现矛盾——五个坑只能种五个萝卜。我们初学解方程时都有体会,一元二次方程有三个系数,所以条件顶多只能是三个。如果多一个,它要么是重复其他的,要么就与它们矛盾。
人们很早就注意到,第五公理(也就是平行公理)是在证明第23个定理时才用上的(也许记忆有误,没找书来核实,存疑),便怀疑它可能是多余的。于是,人们尝试不要第五公设,结果演绎出无穷多个几何——它们都没有矛盾。这些非欧几何,成了现代物理学和数学的新基础。
对数学来说,多一句话(一个概念),就多一个“毒瘤”,它能无限繁衍,生成无限多样的怪物,当然,怪物们也是数学,而且是一样好的数学;当然,少一句话也许就像少一种元素,它就不能健康成长,不能“自我实现”。
在其他学科的理论中,我们会不会怀疑哪句话是多余的呢?如果怀疑了,会有什么结果呢?有些学科无限多地重复相似的实验,无限多地收罗重复的数据,有没有想过“多余”?如果没有逻辑,多余的是废物;如果有逻辑,多余的是矛盾。还有更多的科学大项目、大工程,立项时有没有想过“多余”?科学要做的,是清除废物解决矛盾,而不是重复“多余”。虽然科学史上早就有了奥卡姆的剃刀,但因为每家小店都在卖,便成了张小泉剪刀,成了生活品,它本来的作用越来越被忽略了。
我想,读数学要学会的第一戒律就是:谢绝多余。