

纯数学使我们能够发现概念和联系这些概念的规律,这些概念和规律给了我们理解自然现象的钥匙。历史使人聪明,诗歌使人机智,数学使人精细,哲学使人深邃,道德使人严肃,逻辑与修辞使人善辩。在数学的领域中,提出问题的艺术比解答问题的艺术更为重要。数学知识对于我们来说,其价值不止是由于他是一种有力的工具,同时还在于数学自身地完美。在数学内部或外部地展开中,我们看到了最纯粹的逻辑思维活动,以及最高级地智能活力地美学体现。数学之所以比一切其它科学受到尊重,一个理由是因为他的命题是绝对可靠和无可争辩的,而其它的科学经常处于被新发现的事实推翻的危险。…数学之所以有高声誉,另一个理由就是数学使得自然科学实现定理化,给予自然科学某种程度的可靠性。 数学是一种精神,一种理性的精神。正是这种精神,激发、促进、鼓舞并驱使人类的思维得以运用到最完善的程度,亦正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活;试图回答有关人类自身存在提出的问题;努力去理解和控制自然;尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。数学是除了语言与音乐之外,人类心灵自由创造力的主要表达方式之一,而且数学是经由理论的建构成为了解宇宙万物的媒介。因此,数学必需保持为知识,技能与文化的主要构成要素,而知识与技能是得传授给下一代,文化则得传承给下一代的。数学是知识的工具,亦是其它知识工具的泉源。所有研究顺序和度量的科学均和数学有关。数学是一种理性的精神,使人类的思维得以运用到最完善的程度。对外部世界进行研究的主要目的在于发现上帝赋予它的合理次序与和谐,而这些是上帝以数学语言透露给我们的。数可以说成是统治整个量的世界,而算术的四则可以被认为是作为数学家的完全的装备。整个数学所涵括的,正是组织起一系列协助我们思考过程中补助想象的工具。算术是人类知识中一个最古老的分支,或许是最最古老的分支;然而它的一些最深奥的秘密,接近于它平凡的真理。——史密夫(HenryJohnSmith1826-1883)数学的本质是对表面上看来完全不同的概念认识其内在的逻辑关系。最成功的数学家是知识面最宽、概念的类比、想象能力最强的人别把数学想象为硬梆梆的、死绞蛮缠的、令人讨厌的、有悖于常识的东西,它只不过是赋予常识以灵性的东西数学的严密性如同衣服。其式样应该适时,无论是太松或是太紧,它都将使得活动起来不太舒适,也不太方便。任何一门数学分支,不管它如何抽象,总有一天会在现实世界中找到应用。使数学脱离实际需要,就好比把母牛关起来不让她接触公牛.在大多数学科里,一代人的建筑往往被另一代人所摧毁,一个人的创造被另一个人所破坏;唯独数学,每一代人都在古老的大厦上添加一层楼。对于任何一种将一个学科与它的历史割裂开来的企图,我确信,没有哪一个学科比数学的损失更大.数学是最古老的科学之一,然而它又是最活跃的科学之一,因为它的力量来自永葆青春的活力.这是一个可靠的规律,当数学或哲学著作的作者以模糊深奥的话写作时,他是在胡说八道.数学不是算账和计数的技术,正如建筑学不是造砖伐木的技术,绘画不是调色的技术,地质学不是敲碎岩石的技术,解剖学不是屠宰的技术一样.数学的真谛就在于不断寻求用越来越简单的方法证明定理和解决数学问题.一个好的数学家,至少是半个哲学家;一个好的哲学家,至少是半个数学家。数学概念从本质上说是抽象的,其抽象程度通常比逻辑学更高一级.逻辑与数学之不同,就像孩子和大人一样;逻辑是数学的初期,而数学是逻辑的成年期.数学中一切最好的灵感,甚至人们可以想像的最纯的数学中的灵感,都是来自自然科学的。数学是科学的大门和钥匙,忽视数学必将伤害所有的知识,因为忽视数学的人是无法了解任何其他科学乃至世界上任何其他事物的。更为严重的是,忽视数学的人不能理解他自己这一疏忽,最终将导致无法寻求任何补救的措施.在科学中,凡是用不上任何一种数学的地方,凡是和数学没有联系的地方,都是不可靠的.历史使人聪明,诗歌使人机智,数学使人精细,哲学使人深邃,道德使人严肃,逻辑与修辞使人善辩.大自然这本书是用数学语言写成的……,天地、日月星辰都按照数学公式运行.对外部世界进行研究的主要目的在于发现上帝赋予它的合理次序与和谐,而这些是上帝以数学语言透露给我们的.数学——科学不可动摇的基石,促进人类事业进步的丰富源泉.一门科学,只有当它成功地运用数学时,才能达到真正完善的地步。只有通过数学,我们才能透彻地理解什么是真正的科学,只有在数学中,我们才能以高度的简明性、严格性来认识科学规律以及人类思维所能达到的抽象境界. 一个国家只有数学蓬勃的发展,才能展现它国力的强大。数学的发展和至善和国家繁荣昌盛密切相关。 现代高能物理到了量子物理以后,有很多根本无法做实验,在家用纸笔来算,这跟数学家想象的差不了多远,所以说数学在物理上有着不可思议的力量。立志于物理学的人,不懂下列的事情是不行的:第一是数学,第二是数学,第三是数学。宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。数学方法渗透并支配着一切自然科学的理论分支。它愈来愈成为衡量科学成就的主要标志了。数学对观察自然做出重要的贡献,它解释了规律结构中简单的原始元素,而天体就是用这些原始元素建立起来的。 不管数学的任一分支是多么抽象,总有一天会应用在这实际世界上。——罗巴切夫斯基哲学家也要学数学,因为他必须跳出浩如烟海的万变现象而抓住真正的实质。……又因为这是使灵魂过渡到真理和永存的捷径。 一门科学,只有当它成功地运用数学时,才能达到真正完善的地步。——马克思纯数学这门科学在其现代发展阶段,可以说是人类精神之最具独创性的创造。 数学受到高度尊崇的另一个原因在于:恰恰是数学,给精密的自然科学提供了无可置疑的可靠保证,没有数学,它们无法达到这样的可靠程度。——爱因斯坦数学科学呈现出一个最辉煌的例子,表明不用借助实验,纯粹的推理能成功地扩大人们的认知领域。数学是一项工具,特别适合于处理任何一类抽象概念,而且,它在这方面的作用是无止境的。因此,一本论述新物理学的书,如果不是单纯地描述实验工作的,其本质上,必定是一本数学书。 现代数学最主要的成就是真正揭示了数学的整个面貌及其实质存在。——Russell数学是我们文化中极为重要的一个组成部分。它能够也必将作出显著的教育上的贡献。不管你喜欢与否,数学为你打开求职的大门,因此,它是需要加以准备的真正实用的课程。此外,数学在气象学方面所起的作用在逐年增大,而且,似乎还在不断地继续增大。数学科学最近的进步帮助我们提高预测气象的能力,估计环境危险的影响的能力,研究宇宙起源的能力,以及筹划选举结果的能力。数学方法对于我们这个技术社会真正发生效能已经变得不可缺少了。如阿基米德、牛顿与高斯这样的最伟大的数学家,总是不偏不倚地把理论与应用结合起来。逻辑学是数学家藉以保持他的思想健康与强壮的卫生学。许多艺术都能美化人们的心灵,但却没有哪一门艺术能比数学更有效地修饰人们的心灵。因为宇宙的结构是最完善的而且是最明智的上帝的创造,因此,如果在宇宙里没有某种极大或极小的法则,那就根本不会发生任何事情。数学无穷无尽的诱人之处在于,它里面最棘手的悖论也能盛开出美丽的理论之花.也许听来奇怪,数学的力量在于它躲避了一切不必要的思考和它惊人地节省了脑力劳动。音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科技可以改善物质生活,但数学却能够提供以上的一切。如果我感到忧伤,我会做数学变得快乐;如果我正快乐,我会做数学保持快乐。我不知道世人怎样看我,我只觉得自己好像是在海边玩耍的孩子,有时为找到一块光滑的石子或美丽的贝壳而兴高采烈,但真理的海洋仍然在我的前面未被发现。我此生没有什么遗憾的,死亡并不可怕,它只不过是我要遇到的最后一个函数.要在数学上有所进步,就要向大师们学习,而不是向大师们的学生学习.我没有什么特别的才能,不过喜欢寻根刨底地追究问题罢了.研究数学如同研究其他科学一样,当明白自己陷入某种不可思议的状态时,往往离新发现只剩一半路程了.数学中的转折点是笛卡儿的变数.有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学,有了变数,微分和积分也就立刻成为必要了.当一个数学主题在直观上变得显然时,才可以认为研究到头了.一个不亲自检查桥梁每一部分的坚固性就不过桥的旅行者,是不可能走远的,在数学研究中,有些事情也须冒险.如果我们想要预见数学的未来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。如果说只有诗人才需要幻想,这是毫无根据的,这是偏见!甚至在数学中也需要有幻想;如果没有幻想,甚至不可能发明微积分.虽然数学没有明显地提到善和美,但善和美也不能和数学完全分离,因为美的主要形式就是秩序、匀称和确定性,这些正是数学研究的原则.算学中所谓美的问题,是指一个难于解决的问题.所谓美的解答,则是指一个困难、复杂问题的简易回答.数学家的美感犹如一个筛子,没有它的人永远成不了数学家。数学在很大程度上是一门艺术,他的发展总是起源于美学准则、受其指导、据其评价的.美是首要的标准;不美的数学在世界上找不到永久容身之地。我的工作总是尽力把真和美统一起来,但当我必须在两者中选一个时,我通常选择美。我们自己越是因数学的美而狂喜,就愈加会因只能是极少的人共享我们的欢乐而遗憾.……请记住,400年前,算术还曾是一种困难的技艺,而现在,小学中的每个孩子都必须掌握它们,也许高等数学的美……终将为每个受过教育的人所理解.数学确属美妙的杰作,宛如画家或诗人的创作一样——是思想的综合;如同颜色或词汇的综合一样,应当具有内在的和谐一致。对于数学概念来说,美是她的第一个试金石;世界上不存在畸形丑陋的数学。音乐能激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。当数学家导出方程式和公式,如同看到雕像、美丽的风景,听到优美的曲调等等一样而得到充分的快乐。 这就是结构好的语言的好处,它简化的记法常常是深奥理论的源泉。——拉普拉斯(PierreSimonLaplace)数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有至高的美。数学能促进人们对美的特性——数值、比例、秩序等的认识。一个没有几分诗人才能的数学家决不会成为一个完全的数学家。——魏尔斯特拉斯(KarlWeierstrass)数学是创造性的艺术,因为数学家创造了美好的新概念;数学是创造性的艺术,因为数学家的生活、言行如同艺术家一样;数学是创造性的艺术,因为数学家就是这样认为的。硬说数学科学无美可言的人是错误的。美的主要形式是秩序、匀称与明确。感觉到数学的美,感觉到数与形的协调,感觉到几何的优雅,这是所有真正的数学家都清楚的真实的美的感觉。我认为,说数学家选择课题的准则以及判断他是否成功的准则,主要的是美学准则,这是正确的。我的工作总是力图把真与美结合起来,但是,当我不得不选择其中的一种时,我通常选择美。在数学定理的评价中,审美标准既重于逻辑的标准,也重于实用的标准:在对数学思想的评价时,美与优雅比是否严密、正确,比是否有用都重要得多。纯粹数学可以是实际有用的,而应用数学也可以是优美高雅的。对早已正确认定的定理做进一步的研究,探索它的新证法,只不过是因为现有的证明欠缺美的魅力。数学家如画家或诗人一样,是款式的制造者......数学家的款式,如同画家或诗人的款式,必须是美的……世上没有丑陋数学的永久立身之地。一种奇特的美统治着数学王国,这种美不像艺术之美与自然之美那么相类似,但她深深地感染着人们的心灵,激起人们对她的欣赏,与艺术之美是十分相象的。难道不可以把音乐描绘成感觉的数学,而把数学描绘成理性的音乐吗?这样,音乐家感觉到数学,数学家想到音乐——音乐是梦想,数学是工作的一生——每一方都经由对方达到尽善尽美的境地,那时,人类的智慧达到完美的典型,将在某个未来的莫扎特——狄利克雷或贝多芬——高斯的歌颂下而光彩夺目。这种联合已经在一个赫姆霍尔兹的天才和工作中清楚地预示出来了。 一般地说,我更想把数学视为是艺术,而不是科学。因为我们可以说,数学家的活动,当他受外部的理性世界所引导,而不是被控制时,不断地进行创造性的活动,与一个艺术家、一个画家的活动相类似,有着实在的,不是虚幻的相似点。数学家这一方面的严密演绎推理可以比喻为画家那一方面的绘画技巧。恰如没有一定技巧的人不能成为一位好画家一样,没有一定的精密推理能力的人不能成为一位好的数学家。但是,这些尽管是他们的基本特质,还不足以使一个画家或数学家名副其实,画图技巧与推理能力,说实在的,终究不是最重要的因素。远为敏感的,为二者都是主要的一类特质是想象力,它才能造就一名杰出的艺术家或杰出的数学家。——博歇我们能够期待,随着教育与娱乐的发展,将有更多的人欣赏音乐与绘画。但是,能够真正欣赏数学的人数是很少的。在现实中,不存在像数学那样有如此多的东西,持续了几千年依然是确实的如此美好。音乐是感觉中的数学,而数学是推理中的音乐,两者的灵魂是完全一致的!……当人类智慧升华到完美境界时,音乐和数学就互相渗透而融为一体了.一个数学家,如果他不在某种程度上成为一个诗人,那么他就永远不可能成为一个完美的数学家.数学和诗歌都具有永恒的性质。历史上,诗歌使得通常的交际语言完美,而数学则在创造描述精确思想的语言中起了主要作用.
我们(研究数学)要有雄心壮志,树立远大的革命理想,无所畏惧,敢于攻关,还要在具体工作中一丝不苟,踏实苦干,惟有这样,才能作出应有的贡献。一个不擅于计算的人,有可能成为一个第一流的数学家,而一个没有丝毫数学观念的人,充其量只能成为一个大计算家。几何看来有时候要领先于分析,但事实上,几何的先行于分析,只不过像一个仆人走在主人的前面一样,是为主人开路的。感觉到数学的美,感觉到数与形的协调,感觉到几何的优雅,这是所有真正的数学家都清楚的真实的美的感觉。如果欧几里得几何未能激起你少年时代的热情,那么,你就不是一个天生的科学思想家。纯粹几何学的学说往往会给出,而在许多问题中会给出多个简单而自然的办法来洞察诸真理的来源,去揭露那连接它们的神秘链索,去使它们独特地、明白地、完全地被认识。考虑了很少的那几样东西之后,整个的事情就归结为纯几何,这是物理和力学的一个目标。算术符号是书写出来的图形,而几何图形是绘画出来的公式。几何学有两大珍宝,其一是毕达哥拉斯定理,另一个是分一线段为中外比。前者我们可比之为黄金,后者,我们可称之为贵重的宝石。只要代数和几何沿着各自的途径去发展,它们的进展将是缓慢的,他们的应用也是很有限的。但是,当这两门学科结成伴侣,它们都将从对方身上获得新鲜的活力,因此,以快速的步伐猛进,趋于完美。 代数学是慷慨大方的,它给予人的往往比人们对她所要求的还要多。——达朗贝尔——怀特海(AlfredNorthWhitehead1861-1947)没有任何问题可以向无穷那样深深的触动人的情感,很少有别的观念能像无穷那样激励理智产生富有成果的思想,然而也没有任何其他的概念能向无穷那样需要加以阐明。过去关于数学无限小与无限大的许多纠缠不清的困难问题在今天的逐一解决,可能是我们这个时代必须夸耀的伟大成就之一。无穷大是一个深不可测的海湾,所有的东西都会在其中消失。有样东西不能证明自己,而且一旦它能够证明自己,它就不会存在,这件东西是什么?它就是无穷大!当我们说一个东西是无穷大的时候,这仅仅意味着我们不能感知到所指事物的终点或边界。 无穷大只是一个比喻,意思是指这样一个极限:当允许某些比率无限地增加时,另一些特定比率可以相应地无限逼近这个极限,要多近有多近。——高斯无限集是一个可以与它自己的一个真子集一一对应的集。我们就不该进入对无穷的讨论,由于我们自身不是无穷,因此让我们去决定任何与无穷相关的事物是荒谬的,因为这就等于我们试图去限制它或停止它。对于那些问直线的一半是不是无穷,一个无穷的数是奇数还是偶数等问题的人,我们不要去理会他们。人不应该去想这个问题,除非他认为他有头脑是无穷的。我们身处极大量和极小量之间,前者让人难以捉摸是因为它们的大,后者则是因为它们的小 。数学中的一些美丽定理具有这样的特性:它们极易从事实中归纳出来,但证明却隐藏的极深。 只要一门科学分支能提出大量的问题,它就充满着生命力,而问题缺乏则预示着独立发展的终止或衰亡。正如人类的每种事业都为了达到某种最终目的一样,数学研究需要问题。问题的解决锻炼了研究者的力量,通过解决问题,他发现新方法及新观点并扩大他的眼界。要打好数学基础有两个必经过程:先学习、接受“由薄到厚”;再消化、提炼“由厚到薄” 我总是尽我的精力和才能来摆脱那种繁重而单调的计算。数学的创作绝不是单靠推论可以得到的,首先通常是一些模糊的猜测,揣摩着可能的推广,接着下了不十分有把握的结论。然后整理想法,直到看出事实的端倪,往往还要费好大的劲儿,才能将一切付诸逻辑式的证明。这过程并不是一蹴而就的,要经过许多失败、挫折,一再地猜测、揣摩,在试探中白花掉几个月的时间是常有的。 虽然不允许我们看透自然界本质的秘密,从而认识现象的真实原因,但仍可能发生这样的情形:一定的虚构假设足以解释许多现象。因为宇宙的结构是最完善的而且是最明智的上帝的创造,因此,如果在宇宙里没有某种极大的或极小的法则,那就根本不会发生任何事情。用一条单独的曲线,像表示棉花价格而画的曲线那样,来描述在最复杂的音乐演出的效果---在我看来是数学能力的极好证明。任何的推广都只是一个假设,假设扮演必要的角色,这谁都不否认,可是必须要给出证明。数学方法是数学的本质。数学家是能完全领悟数学方法的人。方法完全在于对我们必须加以注意的事物给以适当的整理、分类,使之条理化。多数的数学创造是直觉的结果,对事实多少有点儿直接的知觉或快速的理解,而与任何冗长的或形式的推理过程无关。如果我们想要预见数学的将来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。学习数学史倒不一定产生更出色的数学家,但它产生更温雅的数学家,学习数学史能丰富他们的思想,抚慰他们的心灵,并且培植他们高雅的质量。——萨顿(GeorgeSarton1884-1955)如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果,我们就不可能理解近50年来数学的目标,也不可能理解它的成就。——外尔(ClaudeHugoHermannWeyl)如果不在某种程度上成为一个诗人,就永远不会成为一个完美的数学老师。儿童教育的目的应该是逐渐地把知与行结合起来。在所有的学科中,数学似乎是能最完全地满足这一要求的惟一的一类学科。如果要把数学的教育潜能付诸实际,那么,既要注意到数学的技术方面,也必须注意到它的结构、历史、创生与哲学的方面,而且,各方面的注意须适当平衡。我们必须以低调的轻松的风格,而不是满堂灌的独裁风格把好的、有用的数学教给这些人,这样,他们才不会感到在受数学的威胁,不会因不熟悉的符号而畏缩,他们才会喜欢上数学,并且相信他们能够很好地作出合理的判断,能够很好地对付复杂的现实问题。那么,数学将不再成为一种障碍,而将成为打开通向更充实生活的大门的钥匙。有的教师要求学生只用课堂上教的方法解数学题。这种做法会阻碍独创能力的发展,导致失败,并造成回避困难的心理。当一个学生被迫大展身手去对付未解决的问题时,比仅仅学习数学知识,其受益要多得多。 如果你想学会游泳,你必须下水;如果想成为解题能手,你必须解题。——波利亚技巧是数学知识中最有价值的部分,比仅仅获得信息还要有价值得多。但是,我们应该怎样教技巧呢?学生只有通过模仿与实践才能学到技巧。在数学中,技巧是解决问题的能力,是构想证明的能力,是敏锐地评判答案与证明的能力。因而,在数学中,技巧比仅仅掌握信息还重要得多。
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