Mathemetics and Humanities


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-- 李方

本卷的组稿过程是在一种顺其自然的状态下完成的,当初并没有在一个完全确定的主题指导下来做。但当我们完成组稿后,发现本卷的不少文章的一个共性,就是让我们看到了对于数学的艺术性的探讨。我们不觉得这完全是巧合,因为数学本来就是一种艺术,这也是丛书称为《数学与人文》的蕴含意义之一。

熟悉丘成桐教授的读者可能知道他在数学的人文和艺术性方面已有一系列的阐述。以文学特别是诗词形式表达数学和数学人物思想的虽并 不鲜见,但丘教授在这方面如同他在数学上的成就,以其独特和恢弘的气度,为业界同行所称道。不妨读唱一下他在本卷的《书院院歌》,你是否会有同感?在本卷开篇《数理与人文》中,丘教授将数理科学与人文艺术的关系,从逻辑方法的类比到终极目标的共性等,都做了精彩 论述,并指出了如何提高中国数学的原创性。

相比于代数学的抽象让人畏惧,拓扑学有其独特的优势,因为它的很多想法和研究对象直接来源于生活中对于物体几何形变的体验。但要让非数学家来理解其中的美妙和思想,也是殊为不易的。新加坡国立大学吴杰教授作为一个拓扑学家,第一次应邀为丛书撰稿,洋洋二十多页的长文《拓扑的艺术——中国结与纽结论》,显示了他对数学艺术性的独特感受,以及在研究之余,对于数学普及的热切心情。他从中国传统文化符号之一的中国结作为切入点,拉近了拓扑这门数学与每个人的距离,也让读者能体会到数学家在这个领域的思想精髓。这篇文章是对数学艺术性的很好的诠释。

那么是否有哪个艺术门类,其本身的原理就基于数学?《音乐中的二面体群作用》和《折纸艺术与偏微分方程》两文,分别告诉我们,音乐这个艺术中的王者和折纸这样似乎“小儿科”的艺术,它们的共性恰恰在于各自蕴含的数学原理。也许从这两篇文章我们可以说,要在更高的制高点上来玩音乐抑或折纸,除了需要艺术的感觉,多懂点数学会给你带来意想不到的优势。

在“数学人生”栏的《回首来时路》,李天岩教授回顾了从大学入学到后来的成功,让同为那个时代过来的人颇有共鸣。让我深有感触的是,他说的从对数学现象的好奇出发去研究而不是为了发表SCI文章,以及“一个人必须为或将得到的幸运而做好准备”。我知道这些都是成功者的肺腑之言甚至是成功秘诀,但不知以彰显个性为炫耀的年青一代,是否会买账而不是斥之为老生常谈。

如果说李天岩教授回顾的是数学,那么刘克峰教授的《二十多年前与后》则回顾的是数学家之于社会。%我除了钦佩刘教授的数学成就,也一直很欣赏他的文采和激情。这篇文章展现了刘克峰教授的另一面,即他的文采和激情、对社会的深切关注、对祖国的信念和梦想。

学习和研究数学的人大约都不会对Hochschild这个名字感到陌生,这已经是数学很多领域的一个常见关键词了。Gerhard Hochschild (1915-2010)刊载了Hochschild教授的朋友和学生等众多“大腕”数学家专门撰文全景式介绍了Hochschild教授的工作与生活,本辑登出该文的上半部分。Hochschild教授是一位把数学当作艺术来研究的学者,就如同他通过热爱的摄影向大家展示美景,他的上同调理论和谱理论等,为数学界完美呈现了新的思想和方法,随着时间推移愈加显出其重要性。

符号是数学和所有科学传承的载体,它们除了必须具有简洁性和有效性,其美学意义上的艺术性,也是最终能否流传下来的关键。从莱布尼茨的微分和积分符号,到欧拉公式的表述……很难想象还能找到更完美的表达方式。历史告诉我们,符号虽然只是一种语言,却很大程度上决定了人类各民族数学和科学在近代以来发展的优劣。中国传统数学及其符号就是一个典型的例子,《数学符号在中国》一文对此做了阐述。

在“数学与教育”栏中,席南华教授的《数学——简单与高深》一文基于他在浙江大学面向本科生的一次演讲,当时我也聆听了演讲。能让本科生以欣赏的态度来从方法论上理解数学、领略它的美妙之处不是一件容易的事情,我认为这次演讲做到了这一点,从报告后学生的反映可以证明。所以之后两年多,我一直希望席教授能把报告整理为文章,让更多的读者来欣赏。以他的日常工作,该文的定稿实为不易。

热衷于追求数学艺术性的学者,常常体现出强烈的理性主义色彩,这其中最著名的代表大概就是布尔巴基学派了。《有关布尔巴基学派的数学辩论》一文展示了两位著名数学家阿诺尔德与塞尔之间对于布尔巴基的作用的貌似对立的看法。布尔巴基的理性主义在数学发展中的成功之处,也许恰恰就是其在面向社会和数学教育时引起众多争议的原因。

在“数学与人才培养”栏中,丘成桐教授在崇基学院的创校庆典上的演讲向大家讲述了崇基学院的育人环境和方式对他的影响。

加州理工学院的翁玉林教授的《中西教育之结合》一文则向读者阐述了他作为横跨中西文化和教育的学者对于中西教育的异同的深刻理解。

《与丘成桐教授关于中国数学的对话》是一篇特殊的书信往来和对话,在丘成桐教授与沃尔夫奖、菲尔兹奖获得者芒福德教授、美国艺术与科学院院士斯切米德教授和台湾大学康明昌教授之间展开,相信读者会有兴趣阅读。


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第17辑:数学的艺术

主编:丘成桐;刘克峰;杨乐;季理真
副主编:李方
出版时间:2015-07

本书分数学的艺术、数学人生、数海钩沉、数学与教育、数学书信栏目,邀请知名学者撰文,内容涉及数理与人文、拓扑的艺术、折纸艺术与偏微分方程、折纸艺术与偏微分方程、回首来时路、有关尼古拉?布尔巴基学派的数学辩论、与丘成桐教授关于中国数学的对话等,是一本可读性很强的数学科普读物。