关于数学学习的思考(一)为什么牛顿会研究神学

以前从来没有想过会以这种方式正式开始写自己的数学博客。前不久打完了ACM省赛,需要总结的问题并不多,就是弱而已。这次省赛的B题,我们学校有人找到了一个规律,居然把答案套出来了。我一直在思考组合数学的方法去解决问题,最后失败了。有人告诉我,我们打铁是因为我们运气不好,没有找到规律。但是,我自己并不这么认为,有的题目做出来了可能是运气好,没做出来就是实力不够。失败不是因为上帝没有给我一闪而过的灵光,而是因为我自己没有做好准备。

不说太远了,来年我还会去打比赛。现在意识到了数学的重要性还来得及,恶补数学是必须的。

本来,我还想继续在人工智能上面下功夫,也就是把三门工程数学学完并加以应用。但是我改变了注意,对于计算机专业的人来说,离散数学,组合数学,数论太重要了。所以,之后的时间里我会写下很多相关的学习心得,以方便自己以后再回头查阅。

不得不说,数学有不少神秘的地方。为什么说它神秘,因为我们的数学有很多地方值得我们去深入的思考。这次,我想从牛顿的角度去出发,去思考为什么会有数学,为什么他晚年又有所谓的污点(研究炼金术,贤者之石)。

站在我们现在的角度去思考炼金术、占星术、神学都是迷信的,而数学则是科学的基石。

很难想像,会有人同时研究这些领域的知识。有不少人认为牛顿是早年研究了科学并且是当时最伟大的科学家之一,而到了晚年他开始相信耶稣,相信神创论。其实事实并非如此牛顿从来都是基督教的信徒,牛顿在神学方面的著作比数学上面的要多得多。可以相信的是,牛顿一生都在遵循当年的主流思想,宗教。

科学和宗教并不是冲突的。用我们现在对科学的定义,什么是科学?科学就是具有可证伪性的学问。例如,我认为地球是圆的,这个命题就是可证伪的,你只需要搭上麦哲伦的船队就能知道是不是真的了。我认为世界上有神,这就 不是科学,没有人见过神我们也无法证明神不存在,这就是不可证伪的。因此,这不是科学,但是科学并不与之对立。

相反的是,牛顿对于科学的研究正是源于他自己对宗教独特的信仰。他认为宇宙是“不完全钟表宇宙”,上帝首先为这个世界定下了一套“规则”,所有的事物都按照这种“规则”行使。牛顿尝试去找到这种“规则”,他早已星球的运转是有自己的规则的(开普勒的三大定律),同时伽利略也早已发现了惯性定律(16世纪90年代)。这个时候牛顿希望用一种数学模型来描述这种椭圆运动,随后的故事大家都知道,《自然哲学的数学原理》正式出版。正如牛顿自己说的那一句话:

“如果说我看得远,那是因为我站在了巨人的肩上。”

正是他对神的痴迷,牛顿认为他找到了神维护世界秩序的法宝——万有引力。然而银河系中这么多的行星都在互相吸引,按理来说行星之间的吸引会导致它们撞到一起。如果放在现在,这一点对于一个科学理论是很致命的,准确的说这样就直接证伪了,但是当时牛顿并没有认为自己是错的,也很少有人会去认为他是错的。更不如说很多人认为这些不可解释的“错误”合情合理。因为上帝无处不在,他不断地在维护世界的平衡,他没有一劳永逸,也许每当星球要脱离轨道的时候上帝就会把它放回它应有的地方。

从这里就可以看出来,后来的微积分,也许是因为类似的目的才会产生吧。后来,牛顿花费了大量的时间在炼金术上,再无建树。大家都觉得这样让牛顿显得很可悲,认为炼金术毁了牛顿,认为神学让牛顿蒙蔽了双眼。但是事实正好相反,正是因为牛顿对神的热情致使他寻找着神的钥匙,在寻找的过程中他便做出了让后世的人为之震惊的壮举。这也是我喜欢牛顿最重要的一点,牛顿就像一个孩子,他喜欢收集贝壳,于是他在深海之中捞取他想要的贝壳,偶尔他捞到了一个发现里面有一颗珍珠,他爱极了他的珍珠。不只是他,神学家,科学家都喜欢这颗珍珠。只是,到了现在,人们已经不记得他获得这颗珍珠是因为他喜欢贝壳。以至于到最后牛顿继续捞贝壳再也没有找到过珍珠的时候,所有人都认为捞贝壳这件事情让牛顿玩物丧志。

现在你也许不会再问,为什么牛顿回去研究神学了吧?

到最后,我想聊聊,为什么我们学数学?也许可以很浅显的说,为了学更多只是,升官发财。也可以说的高尚一点,为了学习知识,知识使我进步,可以做一个对社会有贡献的人。

我那一年看《命运石之门》的时候,我感到了深深的震撼。一直到最近又出了《命运石之门0》我也看得感触颇深,有一句台词大意是“水里的鱼不知道有陆地,因为它们永远无法到达陆地——人类的领域,一旦它们尝试,就会被惩罚。就像人不能踏入四维的时空,那是神的领域,踏进去的人一定会被惩罚”。后来看到了费城实验的一些资料,说实验里面的人死的死疯的疯(真假性未知),让我不禁也如此的思考。

牛顿正是这样一个去踏足神的领域的人,猜测神的思想,寻找神的工具。他死的时候,头发里的汞含量已经不是人能承受的量了(不知道这是不是影响他后期没有在化学上建树的原因)。他研究数学,只是因为他心中有一种信仰,神的行为一定有迹可循。我在学习了离散数学之后也想象过,我们用 0 和 1 创造了如此复杂的计算机系统,软件、3D、VR,那么我们的世界会不会也只是由两种基础物质组成的呢?那我们会不会也是程序呢(@黑客帝国)?我们每个人都有自己的世界观,我们对世界的组成和发展或许都有自己的看法,我们都可以去尝试寻找上帝的钥匙,虽然我们对钥匙的想像都不一样,但是我们的道路是一样的——学习数学。全体自然数之和为-1/12。10/3=3.33333,而3.333333*3=9.999999(这个问题我有自己的见解,却被初中老师白眼了)等等问题,都在刷新着我的世界观。但是对数学的学习的越深也让我越来越想看看这个世界到底是什么。我希望有更多的人来一起探索,这样再有人说出一些奇葩理论的时候,可能就不会被当成疯子了。

最后,用牛顿的话结尾:“我不知道在世人眼里我是什么样的人,但是在我自己看来,我不过像是在海边玩耍的孩子,为不时拣到一块比较光滑的卵石一只比较漂亮的贝壳而喜悦,而真理的大海在我面前,一点也没有被发现”。

   

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