首页 理论教育 数学猜想是数学发展的重要源泉

数学猜想是数学发展的重要源泉

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:数学家又以这些抽象出的概念进行演绎,独步于时空之中,在不与数学以外的任何事物接触的条件下,依靠自力的活动,自我成长. 在这个过程中,“数学家不仅仅创造他们的对象,也创造他们的问题,为了解决这些问题,也创造出大量解决问题的方法. 问题永远是数学的灵魂”[1]. 而数学家们就可在这个自给自足、自我封闭的天地里,充分发挥自己的想象力与创造力,尽显才华.

数学猜想是科学猜想的一种形式. 没有大胆的猜想,就不可能做出伟大的发现. 所谓数学猜想,实际上是一种数学假说,它具有科学性的一面,也具有推测性的一面,因而它是处于孕育阶段的尚待证实公认的科学思想.

自古以来,数学猜想成千上万,是数学发展的富矿. 加拿大当代著名数学家R·K·盖伊(R.K.Guy)通过收集资料、友人帮助、交换信息等方式,历时20年,出版了一本《数论中未解决的问题》,成为数学名著. 该书按素数、整除性、堆垒数论、不定方程、整数及其他顺序,共列举了185道未解决的问题(至今已有10多道题已经解决),单素数就有19道题,包括久负盛名的哥德巴赫猜想. 每解决一个问题,就会给数学带来崭新的内容,丰富的思想和人文精神. 据作者说,未解决的数学问题,是一套丛书,还有其他各卷,综合起来就是一个数学问题库了. 现在数论这门学科,除了初等数论以外,还有代数数论、解析数论、超越数论等,而代数数论是当前数学中最为璀璨的明珠.

数学猜想是数学研究常用的一种科学方法. 每个数学成果,都历经由“潜”到“显”的过程. 通过归纳、类比,运用想象直觉发掘问题潜在内涵,发现数学知识,寻找解题思路,再用特殊化或一般化的方法,缩小目标(或提出命题反例),建构知识系统,寻求问题解法. 抓住问题的核心以后,再借助计算或逻辑推理,使问题得到解决. 小的问题如此,大的问题可能要经过多次反复.数学猜想与数学问题、数学悖论一样,是数学的一种潜形态,一般并不具有明确的结论,即使有明确的结论,也要利用已有数学知识或提出新的构想(见解),创造新的方法,从理论上予以证明或揭示新的规律,明白地摆在世人面前. 因此,解决数学猜想是创造性很高的智力活动,是建立科学理论体系所必不可少的重要环节.

数学是一种“自在”也是一种“自为”的科学. 所谓“自在”就是“自在存在”(指人的意识之外的浑然世界,矛盾的潜在或矛盾尚未展开),“自为”就是“自为存在”(即人特有的存在方式,它不受任何东西(包括其自身)的束缚,具有完全的主动和自由,不断否定,创造自身,不断展示,维系他物). 以数学而言,自在与自为指概念的两阶段,在自在的阶段上潜藏在概念中的对立(矛盾)保持着原始的同一性; 在自为的阶段上,这些潜藏的对立开始区别、分化,对立也就显现出来. 简言之,就是矛盾的展开. 数学猜想的目的,就是要把自在化为自为.

由于数学的逻辑结构与现实直观,具有相对的独立性. 数学研究对象不止限于人们直接体验到的数量关系与空间形式,也包括“人类悟性的自由创造物”. 当数学家们从人类现实的应用中抽象出了数学概念之后,原来那些客观事物对数学就不再有约束力了! 数学家又以这些抽象出的概念进行演绎,独步于时空之中,在不与数学以外的任何事物接触的条件下,依靠自力的活动,自我成长. 在这个过程中,“数学家不仅仅创造他们的对象,也创造他们的问题,为了解决这些问题,也创造出大量解决问题的方法. 问题永远是数学的灵魂”[1]. 而数学家们就可在这个自给自足、自我封闭的天地里,充分发挥自己的想象力与创造力,尽显才华.

[1] 胡作玄.《数学是什么》. 北京: 北京大学出版社,2008: 393.

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈