喜欢数学 ⇒ 数学要你

你将要抵达的风景

数试

王老师问完我哪里人,预科二有什么课以及预科一在哪里读的,问我想学什么专业。数学,和数试。我喜欢数学。

他说好,说少年班喜欢数学的不多。

我说到我那点顾虑,他说,你成绩挺好,又喜欢数学,进数试没问题。我又提到综排,他说面试影响不大(反正就忽略不计),你进数试没什么问题。

他还说,像你们班想进数试的不超过5个,而且数试也有不喜欢数学的,所以喜欢数学 ⇒ 数试要你

他还问我,你们班有几个喜欢数学的,我提到刘思畅,和那个证明 $\max\{f,g\}$ 连续性的。

我看立周办公室里的书橱,里边不少好书,有数学,哲学,诗歌。

提完数试,立周问我看没看过《数学分析》《高等代数》,他说看一本专业的数学书才能判断是不是真喜欢数学。(显然我喜欢数学经过了这一关考验,但王老师多提了一嘴,也有可能有一天就不喜欢了。)

他给我推荐了几本"厉害的人"写的数学书:

  • Hardy 的《实分析》《不等式》《纯数学教程》
  • 陶哲轩的《Real Analysis》
  • Rudin 的《Real and Complex Analysis》

(看上去比电影还好看)

我还提到哲学,因为看到书橱里的书。立周说,中国人都读诗,至于《美学》,哲学,他说能让你看得更开阔,更深入,想证明的时候有想法,看到新的东西。

他也给我推荐了几个哲学家:

  • 福科(柯)(他想了好半天,"是个法国的")
  • 尼采
  • 加缪(他说《鼠疫》)

入门

这是一件大事情。

王立周说,数学分析,预科二的数学,大学数学,都只是数学入门的基础,都是"初等数学"(怪不得,《数学分析入门》)

怎样入门?

你要有想法。

他说,学数学分析,首先拿到定义,然后是几个定理,先写一遍定义,然后证明一遍定理。证明里边有大道理:书上的证明,答案的证明,只是证明。你要做的,是想清楚这个定理怎么来的,你要对定理本身有想法,想法——好的想法自然有好的,而且自然的证明。(这其实,我想就是猜想与证明的过程)

我让立周给我举几个例子,他给我写在纸上:

$$(f \cdot g)' = f'g + fg'$$
$$\left(\frac{1}{f}\right)' = \frac{f'}{f^2}$$
$$[f(g)]' = f'(g) \cdot g'$$
$$\left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{gf' - g'f}{g^2}$$
$$\frac{f(b) - f(a)}{g(b) - g(a)} = \frac{f'(\xi)}{g'(\xi)}$$
$$\frac{f(b) - f(a)}{b - a} = f'(\xi)$$

然后我们关于想法,关于自然的、简单的、朴素的想法讲了许多。

我说,像这样的想法,考试可没的时间想。

立周讲,考试看不出水平,只是看知识掌握度,熟练度怎么样(因为刚王斐然问了几道不等式)。

我又问,怎么看数学水平咋样,怎么判断想法怎么样。

立周说,看你学不学得进去。要是学得进去,别人学不进去,那就说明想法不错,进步不错,水平不错。

之前问王老师当初为什么学数学,他讲因为学得进去,而且喜欢学。

我又问,老师算入门吗?立周非常"立周"地答到,我认为我算是入门了。

你可以错过的风景

像没什么用的戴德金分割,像 $\pi$ 是无理数这种"道理",别人已经帮你证明过了,你就坚信是对的,然后就这么用,包括从 $\mathbb{C}$ 到 $\bar{\mathbb{C}}$。

立周说,就像人家给你一辆自行车,你就用呗,没必要管它是啥构造啥原理。

我说,那数学分析也算是别人证明过的东西。

立周说,数学分析这样的知识是未来数学中要用到的基础,所以要你知道。而且你也可以在里面有点想法的培养。

我说,学什么不重要,重要的是学的东西里带给你的"风景"("风景"是我刚加的)。

立周赞同,因为学的东西学不完。

我又说,那老师带我们少年班的数学,有什么意思呢?

立周说,没什么意思,初等的东西挺"无聊",但这个定理上一届讲,这一届还讲,就会有点新东西,不一样的想法。比如这一届的交比(我让他举例子),上届只用了简单的证法,而这一届还讲了非常复杂的几何证明。

(至于合理性,我指扩充复平面,他说别人证过了,你就这么用)。

你(可能)无法抵达的风景

入门之后

我问立周,入门之后数学长啥样?

他讲,入门之后,就可以证明别人解决的问题;就可以解决自己感兴趣的问题,也没有必要是没解决的,也可以是想想别人的方法,如果不理解,也可以是给出一种自己的新证法。

未解决的问题

那些未解决的问题,其实是数学家、学者的最高目标。它们真正属于的,是一万分之一的人(天赋之,),至于我们(天赋以外)的人,天赋相差不大。我们能做的,就是做一些让我们感兴趣的数学工作,或者像我讲的,在人类已经构建好了的、已经很庞大的数学巨厦里转来转去也很满意,很有乐趣。然而数学的发展也是以我们这些有兴趣的人为基础的。

至于那些尚未解决的问题,属于 1% 的人的问题,它们是我们已知知识、技巧无法解决,需要知识、技巧之外的东西,很有想法的 idea!(比如水流的方程)。

我提到数学大师,王老师说那是一万分之一千九百九十九的人之外。

我说,那些人对数学的贡献我无法比拟,但数学带给我们的是不是能够有可比性呢?

立周说,数学带给他们的乐趣和带给你的,不是一个层次。就好比立周在三十层,他们站在顶层,看到的风景总不一样。

A Top Beyond Your Reach

数学是什么?

王老师坚信,数学中再高深的理论都有对应的实物,数学就是一门学问。

他说,再深奥的东西,都是从 $1+1=2$ 来的;$1+1=2$ 怎么来的?不是人们从世界里看出来的嘛!

反正,多思考,多想一些有想法的 idea,多读一些厉害的人写的书,看看厉害的人的观点、想法。