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抛开逻辑靠直觉

(文/Joselle Kehoe)今天我决定直接进入关于数学的主题。正在奋笔中的一本书促使我重温了一个当年很吸引我的故事——复数是怎么来到这个世上的。故事本身已有些老生常谈(仅Tobias Dantzig的Number一书和Paul Nahin的An Imaginary Tale一书就被提及两次),然而,我的大多数学生还是对它一无所知,或者是他们听到的版本不对劲。

在Number一书中,Tobias Dantzig注意到Franciscus Viete写于16世纪的一篇论文。文中Viete曾提出在代数表述中,用元音字母代表未知量,用辅音字母代表已知量(笛卡尔后来修改了这个想法,以X,Y,Z表示未知量,a,b,c表示已知量)。当这种非数字的表述被认可后,代数学家们也得以消除了之前认为只有自然数才能描述问题的偏见。毋庸置疑,这条路使得数字这一概念更加开阔。

无关数学的盲目探索诞生了关于复数和虚单位的故事。在实数的逻辑基础(19世纪建立)并不完善时,一条通向复数的道路已经开辟。这故事有个简易版:16世纪的数学家Scipione del Ferro给出了三次方程的解法(仍未出现X平方的表达式),他能根据式子(带有一组根)找出方程的一个实根。之后,Girolamo Cardan将三次方程的解法进行拓展,与Ferro不同,Cardan在解决根方的问题时允许根方下出现负数。现代数学家Walter Rudin曾引用过他的话,“放下精神上的折磨”任何问题将会被解决,而后,“看似无用的事物推动了算术的进步。” 16世纪数学家Rafael Bombelli注意到在寻根时复共轭所扮演的重要角色,进而发展出了解决这个问题的规则。可以说,Rafael找到了复数域——一个可能持续未知的领域(至少长达200多年)。1673年John Wallis开始给数字以几何释义,但直到1797年Caspar Wessel才更加清楚它们。

Dantzig关于数学发展的阐述: 在中间阵地被发掘之前,甚至在探险者仅意识到有一个中间阵地存在时,一个远观的前哨是必要的。直觉发现了新事物,然后在逻辑的判断下或接受或摒弃,最初并不可分。判断是慢慢确立的,但新事物必须活下去,在等着逻辑的判断认可之际,它们也就长大了。

原文看这里

博主介绍: Joselle Kehoe,心理学学士,数学硕士(这个转变很特别,不容易!),从事数学教学20多年。一系列关于直觉、生物和自我认知上的文章足见她的广博,此外她还是个业余画家,获得过一些local奖项。

The End

发布于2010-10-22, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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居尚

物理达人

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