为什么说数学家就像收藏家一样?

数字在刚开始的时候是用来表示实物的 。最初,数字可能与计算山羊数量的手指相匹配,然后又与计算其他事物数量的手指相匹配,这可能是数字的第一个抽象化过程 。

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接着,数字进一步抽象化,变成了表示手指的符号 。然而,在这个阶段,数字与实物之间的关系仍然非常清楚、直接 。随着数学的发展,负数使数学与现实之间的关系渐渐疏远(负数就相当于从整体中取走的物体的数量),随后数学领域又引入了虚数、 ?? 等数字 。维格纳说:
大多数更高层次的数学概念……被精心设计出来,这是因为这些数学概念是数学家展示自己的创造力和对形式美的品鉴能力的理想平台 。
我们看到数学家正在不断突破可能性的限制,尽可能地拓展数学的应用领域,提出了一系列在逻辑上不会产生冲突的概念 。即使搭建而成的完整结构在现实世界中没有实用价值,也找不到与之匹配的对象,他们也乐此不疲 。与此同时,他们还为自己的所作所为感到震惊、困惑 。
之所以有这种感觉,是因为这些数学家(他们也是凡人)在创造一个个小世界,并取得数量众多而且和谐统一的成果(尽管有时候需要修改规则,例如将 1 从素数集中剔除) 。与此同时,这个过程也会让外行人感到困惑,因为他们认为有的成果除了可以用来炫耀自己的智商以外毫无意义,却仍然有人愿意耗费时间和精力,从事这方面的研究 。

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但是,纯粹以实用性来引领研究方向是不切实际的,科学研究如此,数学也如此 。我们必须赋予数学家做实验的自由,因为我们不知道数学上含混不清的辩解之词何时会变成实用的工具 。这个特点让那些政客以及负责为科学和数学拨付研究资金的其他局外人感到特别为难,他们觉得自己划拨的那些钱款似乎是供人“玩乐”的 。如果拨款对象从事的是纯粹的数学研究,就等于为他们研究那些不切实际的抽象概念买单 。但是,我们根本不知道这些概念什么时候会发挥作用 。

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【为什么说数学家就像收藏家一样?】数学家和科学家就像收藏家一样,他们如饥似渴地把那些看似无用的东西收藏起来,希望有一天这些东西会变成无价之宝 。一旦如此,它们就会产生深远的影响 。

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20 世纪初,数学界以外的人几乎都不清楚非欧几何的发展前景——当然,爱因斯坦不在此列 。除了可以在地球的弯曲表面上确定航行方向以外,非欧几何似乎与现实没有任何联系 。但是,爱因斯坦创立的广义相对论却离不开它 。