Archive for 11月, 2007

中国数学?

星期日, 11月 25th, 2007
  在中国从小学到高中毕业,数学都是所谓主课,而且,教材基本是全国高度统一的,所以,上过中学就一定知道勾股定理,如果不幸你的老师又比较“博学”,你说不定还知道它也叫“商高定理”,还有个名字叫毕达哥拉斯定理。为什么叫勾股定理呢?当然很多人都知道“勾3股4弦5”,这可是中国人商高在公元前1100年就知道的直角三角形三边关系的一个特例,而且据《周髀算经》上商高的话说,这个关系是大禹治水时总结出来的,那还不定比老外早多少年呐。大禹就是个说法,称“勾3股4弦5”为“大禹定理”肯定不靠谱,因为连大禹这是不是个历史人物都有争议。谦虚一点的人提议这个定理就叫“商高定理”,实际上,我猜谨慎一点的人占多数,叫它为“勾股定理”——不直接说这个成果属于谁。
  那么,数学上对定理的命名有没有统一的标准呢?也许这个问题有些复杂,我们可以换个说法,有没有国际公认的一门课程叫数学的?你看到这个问题的时候肯定会哈哈大笑,你会说,数学还能分出中国的和外国的吗?的确,数学本来就是一门学科,它无论到哪里都是使用统一的数学语言。那么一个定理,需要三个名字吗?你也许会说,微积分中有著名的牛顿-莱布尼茨公式,就是两个人的名字都有。可是,这个公式中含有两个人的名字,就是这个公式有两个名字吗?
  和这个问题一样的,有整数指数的二项展开式的系数,按指数从小到大,展开式系数如下形式排列:
               1
              1 1
             1 2 1
            1 3 3 1
           1 4 6 4 1
          1 5 10  10  5   1
                  …… 
这在西方称之为帕斯卡三角,在我们国家称为杨辉三角,也有叫贾宪三角的。那么它究竟应该称为什么三角。
  我们的数学课,灌输数学知识之余,也会“素质教育”一下下。而这个“素质”必定包含了教学目标中的“态度情感价值观”中的爱国主义的情感。怎样让学生从小就爱国呢,自然是“我国人民很早就认识到了直角三角形的三边关系,成书于汉代的《周髀算经》上记载,周朝有个商高说,治水的大禹说……”如此这般,我们中华民族自古就是勤劳勇敢睿智的认识就深深地印在每一个学生的脑海里了。
  可是,难免有几个较真的学生来了,老师,商高只知道一个特例3,4,5就说他知道直角三角形三边关系是不是太儿戏了?过几年也许还碰到个认真的学生来,说,贾宪只给出一个数表的一部分,就把整个帕斯卡三角的功劳都记在他头上合适吗?
  让这两个学生将我两军以后,我还真有点害怕。中国人能整个“中国医学”出来,用同样的手法整个“中国数学”那肯定是难免的。但是,为什么不在课本上直接印上“中国数学”这四个大字,这样,我们就不会碰到任何难题了。

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微积分发明权的争论

星期五, 11月 9th, 2007

今天“新到”中的《澳洲Bruce Hall学术造假案记事之一:谬种流传》中提到牛顿和莱布尼茨关于微积分发明权的争论,我刚好看过这方面的资料,想着万一Juchuan Chen想知道这些情况,我当然很乐意提供。自然Juchuan Chen如果忽略这些,对他的文章影响也是微乎其微的。

数学史上这个很有名的争论大致经过是这样:

1666年10月牛顿就有了关于“流数法”的手稿。

1669年牛顿写了《运用无穷多项方程的分析学》中有了“逆流数法”。

1671年《运用无穷多项方程的分析学》正式发表。

1673年牛顿又详细写出了他的“流数法”供认研习。同年来布尼茨访问伦敦,被接受为英国皇家学会的外籍会员。他在这里见到了牛顿的一些文献。

1676年,莱布尼茨通过他人给牛顿去信询问了关于“流数法”的问题,牛顿回信了,但是没有明确答复莱布尼茨的疑问。

1684年莱布尼茨在自己任编辑的《博学者学报》上发表了他的论文《求极大值和极小值的新方法》。

1693年牛顿得知莱布尼茨发表的上述论文。

1704年牛顿的著作《光学》出版,作为附录的《曲线求积术》算是牛顿的“流数法”较完整的公开发表的论文。

1711年才正式出版了他38年前写的详细的“流数法”的文章。这时候他都去世9年了。

所以,“据说当年牛顿和莱布尼兹交恶,牛顿控制着杂志,竟把莱布尼兹整得一筹莫展。”这个说法不对,牛顿是皇家学会主席,肯定控制杂志。但是,莱布尼茨也是柏林科学院的院长,也是有杂志的。

另外,莱布尼茨并没有一筹莫展,事情的发展反而对牛顿不利。莱布尼茨的论文的影响几乎遍及整个欧洲的数学家,而且从发表时间上说,并不有利于牛顿。在牛顿深思熟虑打磨他的著作的时候,莱布尼茨的方法和风格流布开去。现在称这一项数学成果为“微积分”,这个名字也来自于莱布尼茨。

文献的考证表明牛顿的“流数法”想法很早,莱布尼茨的表达比牛顿的清新明了,有利于人学习和理解。所以数学史家的定论是两人独立地发明了微积分,虽然到今天还有人就这个问题争论。

附:http://xys.dxiong.com/xys/ebooks/others/science/dajia8/hall.txt 

 

 


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陀山鹦鹉的故事

星期日, 11月 4th, 2007
  因为和独化兄谈到今年高考语文作文,大意要写个什么感恩的东西,高考结束后估分报志愿时,他的一个全国化学奥赛获奖的学生说他的作文开头用了这个故事。当时他高兴地说,你的作文得分绝对会很高。我也替他们两个高兴,虽然,我同时也很怀疑,这个感恩的主题其实是“磕头文化”教育的外包装。姑且不说磕头的事情,先看看这个故事本身是不是要感恩。
  陈子善编的《董桥文录》是一本价廉好书。其中的《辩证法的黄昏》里一篇《陀山鹦鹉的情怀》中讲到的这个感人的故事。这是我第一次看到的这个故事。照录如下:
  昔有鹦鹉飞集陀山,乃山中大火,鹦鹉遥见,入水濡羽,飞而洒之。天神言:尔虽有志意,何足云哉?对曰:常侨居是山,不忍见耳!天神嘉感,即为灭火。
  董桥说明了这个故事的出处是周亮工的《因树屋书影》,“他的朋友叙述了这段美丽的佛经故事之后慨乎言之:‘予亦鹦鹉间水耳,安知不感动天神,为余灭火?!’”。这里董桥也指出用这个典故来说明中国情怀和文化认同。这篇文章大概写于80年代。
  在网上搜索得到鲁迅《为自由书》中的《王道诗话》提到了这些鹦鹉。鲁迅的这篇批评胡适的文章发表于1933年。原文照录:
  “人权论”〔2〕是从鹦鹉开头的。据说古时候有一只高飞远走的鹦哥儿,偶然又经过自己的山林,看见那里大火,它就用翅膀蘸着些水洒在这山上;人家说它那一点水怎么救得熄这样的大火,它说:“我总算在这里住过的,现在不得不尽点儿心。”(事出《栎园书影》〔3〕,见胡适〔4〕《人权论集》序所引。)
  鲁迅的转述不无讽刺,可以理解。
  《王道诗话》的注释中这样说:
  《栎园书影》即《因树屋书影》。明末清初周栎园著。该书卷二中说:“昔有鹦鹉飞集陀山,因山中大火,鹦鹉遥见,入水濡羽,飞而洒之。天神言:‘尔虽有志意,何足云也?’对曰:‘尝侨居是山,不忍见耳。’天神嘉感,即为灭火。”这原是一个印度寓言,屡见于汉译佛经中。按周栎园(1612—1672),名亮工,河南祥符(今开封)人。
  这个注释还是比较谨严。和四川文艺出的董桥的鹦鹉的故事比较,有两个字不一样,显然注释的逻辑严密,一定是对的。前者的“常侨居是山”说明鹦鹉并没有什么文化情怀,只有些家园情怀,因为自己住的地方大火,无论如何都要救了。若是“尝侨居是山”就不一样了,表明鹦鹉还能念旧,自然可以和文化,尤其是中国传统文化关系密切了。
  那我们再去看看胡适怎么用这个故事的。
  周栎园《书影》里有一则很有意味的故事:  昔有鹦鹉飞集陀山。山中大火,鹦鹉遥见,入水濡羽,飞而洒之。天神言:“尔虽有志意,何足云也?”对曰:“尝侨居是山,不忍见耳。”

  今天正是大火的时候,我们骨头烧成灰终究是中国人,实在不忍袖手旁观。我们明知小小的翅膀上滴下的水点未必能救火,我们不过尽我们的一点微弱的力量,减少良心上的一点谴责而已。”

  这里胡适引用鹦鹉的典故,是表明了一种“知其不可为而为之”的态度。显然胡适和董桥都用了一个典故,但是说明的不是同一个问题。

  追根溯源,我只能到这里了。印度寓言和汉译佛经我对付不了。

  鲁迅自然伟大,但是,对这个典故的使用,我还是喜欢胡适,他是在自况没有错,但是,他没有最后期盼天神,这就进步多了。记得胡适还写过一篇父母无恩于子女的文章,和这个典故用在“感恩”这个主题上刚好相反。对父母不感恩并不是不赡养父母,而是思想不囿于父母给划的圆圈。其他磕头式的感恩就不用提了。

  如果问,今天还有谁像胡适的这些鹦鹉一样?我的回答是只有方舟子们了。


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