为啥数学家赢彩票?

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看了下题目,原题应该是“为什么数学家会相信数学”。 我觉得题主可能是对“数学家是否迷信数学”这个问题很感兴趣并产生了疑惑,于是来知乎问问大家,但可能题主没有说清楚自己的疑惑到底是什么。 所以我先给出我的答案:所有学数学的(包括我在内),都相信数学,但这并不代表我们迷信数学。 下面我详细展开说说这个疑问。

先说说为什么数学家们会相信数学。 因为数学家是学数学的,所以自然我们对“怎么学好数学”“如何证明定理”“怎么建立模型”等等之类的问题更加关注一些。而这些问题最终都可以归结到“如何去证明某条命题是真的”这样的问题上来。

对于“数学是否真的存在”这样的疑问,数学家们的态度大概可以总结为皮亚诺等几位大师的做法——不去论证“数学是否存在”这件事本身,而是继续去研究“如果数学存在,那它会是什么样子的”这个问题。 这种策略其实是一种理性的选择——“如果数学存在,那我们研究的那些理论就可以用来描述它;如果数学不存在,那么我们研究的这些理论也没什么损失(因为没有描述它的必要了)。”

所以从这方面来说,数学家们相信数学的存在是可以理解的。 但问题是谁也没有保证过数学一定存在的证据,因此这种相信也不是偏执的迷信。 用更通俗一点的话来说:我虽然无法证明1+1=2,但是我敢肯定它是正确的,并且我可以利用它来做一些事情。这样想是不是理性多了? 再来说说为什么数学家们需要信仰数学。 我想主要是指两条:一条是数学的美,另一条则是数学对人类文明的贡献。

先说第一条,数学的美有很多种,比如逻辑严密、自洽完备,又如简洁明了、清晰易懂。但我们这里要说的是另一种美——美的震撼。 很多数学概念、公式、结论之所以令人印象深刻,往往不是因为它们多么容易理解(比如说复变函数里的留数定理),而是因为他们与美妙的大自然如此不谋而合。

一个很好的例子就是费马最后定理的证明。 费马最后定理说的是:方程x^n+y^n=z^n在正整数n大于等于4的情况下没有实数解。(大家可以自己去搜一下这个证明,非常漂亮!) 在证明完毕之后,人们惊奇地发现费马大定理竟然可以求出具体的数值解! 而这个数值解恰好是德布劳恩计算出太阳系外行星泰坦尼克号(泰坦尼科斯)绕其恒星公转轨道的周期!

于是人们对数学产生了强烈的信仰——原来数学不仅可以解释很多问题,还能预测自然界的现象! 再说第二条,数学对人类文明的作用有很多,在这里我列几个大家比较熟悉的:计算工具、会计、测量、编程、计算机、互联网、游戏…… 也许你觉得这跟信仰没什么关系,但这些可都是建立在“数学作为人类文明的一部分”基础上的哦~

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