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從數學說起經典散文

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數學與語言一樣,伴隨着人類的起源,是人類起源過程中的產物。這是因爲,人是一種有思想的動物,既然有思想,必然會產生數字和數字運算的概念。例如:手指頭、腳趾頭就是長在每個人身上的自然數,而一共有幾個的概念,則是加法的結果。從此,數學隨着人類的發展而發展。人類精準發達的大腦,從觀察,敬畏,探索,探測,一直到要弄個明白爲止,而越是弄,則越是不明白。這還不算,還要在茫茫的宇宙中,尋找同類,費盡腦汁苦苦的尋找,哪怕是找到一丁點生命的跡象,也是好的。可是,宇宙中生命的跡象倒還沒有找到,而用於精準殺戮同類的武器,則發明了不少。

從數學說起經典散文

然而,人類在自然界中的一切活動,全都離不開數學,哪怕是最簡單的計數。不過,至少到目前爲止,世界上還存在着許多民族,儘管他們沒有文字,但必定有數和數的概念,以及計數的方法。可是,人類雖然具備了精準的大腦,遺憾的則是,能夠把數的概念和計算的方法,最終發展成爲專門學科的民族,即:具備數學的民族,卻是屈指可數的。值得慶幸的是,我們民族的祖先——華夏人,是世界上屈指可數的幾個民族之一。

數學的概念和方法,是客觀世界在人的大腦中,逐漸形成建立起來的,然後,人們用固定的符號(數字)和約定(計算)的方法,加以演算以及推理。於是,我們驚人的發現,不同的民族,雖然固定的符號有所不同,但是約定(計算)的方法,卻是驚人的一致,譬如:十進制、六十進制、加法,乘法等。我們的祖先採用的是十進制,不過也有例外,例如:古(秦)桿秤十六兩制,即:十六兩等於一斤。這種“杆稱”直到上世紀五十年代,民間還有人使用。後來,被十兩制的桿秤所完全取代。

既然有了約定,就要遵守約定,按約定的規則做。既然大家約定了這種“東西”叫做馬,那麼,大家都應叫這種“東西”爲馬。倘如一定要“指鹿爲馬”,那是十分的荒唐,因爲鹿是另一種“東西”。不過,任何事物都有其存在的客觀。假如客觀上,有的人“力道”比我大,硬要我把“馬”說成“鹿”,我也沒有辦法,不然的話,將惹上殺身之禍。反過來,假如我的“力道”比你大,非要你把“鹿”說成“馬”,你又奈何於我?於是,就有了所謂的“搗漿糊”,而所謂的“搗漿糊”,大概屬於臺灣柏楊先生所說的“醬缸文化”之類。當然,悖論除外。

悖論與“漿糊”的最大不同之處是,“漿糊”是以人的“力道”爲基礎,悖論的基礎則是邏輯,而邏輯是人的思維(抽象思維)。例如:假設我們所處的空間和經歷的時間,是無限連續的,於是有了如下的“龜兔賽跑”悖論:

在無限的連續時空中,甲乙兩人看烏龜和兔子一起賽跑,甲說“兔子跑得快”,理由是:兔子始終跑在烏龜的前面;乙說“烏龜跑得快”,理由是:兔子要追上烏龜,兔子首先必須到達烏龜的出發點,而兔子始終達不到。

這就是古希臘著名的“龜兔賽跑”悖論。如果我們把“無限的連續時空”換成“無限的離散時空”,那麼在一段有限的距離內,兔子肯定比烏龜跑得快,除非兔子跑到半路睡覺而不跑了,烏龜倒是可以趕上的,但前提必須是,烏龜決不能睡覺。

人們因爲有了思想,纔會出現悖論。因爲有了悖論,人們纔會不斷的思想,理性地不斷地去思想,設法完善。靠“力道”的人,無法服人。那個“指鹿爲馬”的始作俑者,秦朝大“力道”者丞相(原宦官)趙高,終於被秦三世子嬰所殺,儘管秦三世子嬰只做了46天的秦朝最高統治者。

“指鹿爲馬”的故事,發生在公元前208年左右的中國秦朝。“龜兔賽跑”的悖論,出自於古希臘亞里士多德(公元前384——322年)所著的《物理學》一書。

然而,數學是嚴密的。人類的初期,規定了數字:即自然數和自然數組成的分數,這些數都是可以公度的;運算隨之產生,即四則運算。並且將這些數,經過四則運算後,仍然是這些數,只是數值不同而已。雖然因爲減法而產生了負數,但也是可以公度的,沒有什麼“漿糊”可搗。可是,“問題”還是不少。當古希臘數學家畢達哥拉斯(公元前約572—497年)證明了,以他命名的畢達哥拉斯定理後(我國稱爲“勾股定理”),才知道:直角三角形斜邊長的值,等於相鄰兩條直角邊的平方之和再開平方。

於是,問題來了,並不是所有的數,開平方後都是可以公度的。“勾股定理”中的“勾三、股四、弦五”是個特例。一個可以公度的數,經過開平方,通常多爲不可公度的。換言之,在一個兩條直角邊長可以公度的直角三角形中,它的一條斜邊的長,可以是不可公度的'。於是,出現了不可公度的數。

因爲出現了不可公度的數,這個數又是在幾何中出現,幾何還是比較直觀的,例如直角三角形中斜邊的長。所以,當時的人自然要問:這條不可公度的斜邊,真的存在嗎?假如存在,那爲什麼不可公度;是用於公度的“尺”沒有製造出來,還是根本就沒有這種“尺”。

原本可以用自己的手指頭、腳趾頭來表達的數字,經過自己嚴密的邏輯推理和演算後,所得到的數,卻變得不再可以用,自己的手指頭、腳趾頭來表達了,即不可公度的了。這是人們先前所沒有預料到的。這到底是邏輯推理出了問題,還是自己的認識出了問題。要解決這個問題,恐怕單靠“力道”是不會有理想結果的。

我靜靜地坐在書桌邊,深情地望着書桌旁的書架,書架上擺滿了一摞摞的書。這些書,僅僅是伴隨着我倖存下來的那些書,有的是我年輕時讀過的書;有的是我年輕時做科研的參考書及參考文獻;有的則是,父母親年輕時讀過的書,他們認爲對我有用,介紹給我讀的,後來就留給了我;另外的一摞是雜誌社贈送的科技文獻,每本科技文獻中都有我,年輕時發表的研究論文。

我面對浩瀚的學問,知之甚少,學無止盡。儘管知之甚少,我還是寫下了我的所知、所想。我想,今年的文章,還是從數學寫起。