未完待续

我的笔记本

导航

摘录: 數學成績最爛的數學大師──埃爾米特

Posted on 2005-11-23 03:20  普罗大众  阅读(573)  评论(0编辑  收藏  举报

读后感: 会考试的就是数学高手吗? 那我们的奥数冠军们现在在哪? 有时候考数学并不是一种思维活动,而是一种记忆活动, 有些题目对于记忆力好的人变成了按部就班的copy. 真正好的数学是什么, 也许并不是你一味的积累, 不是你的急智,  而是一种大无谓的自信, 一种没有约束的自由生长. 没有这些那跟电脑没什么区别, 不过是cpu快一点, 硬盘内存大一点. 文中说"不過他講的也沒錯,歷史上最偉大的數學家大多是文學、外交、工程、軍事等,與數學不相干科系出身的。" 我觉得一个原因是数学并不是一般认为的抽象的. 如果把数学的证明推导理解为纯粹抽象的过程, 那会多么可怕. 天才与我们的不同在于具体的思维要深邃得多,或者说想问题更生动, 在更多维下考虑问题更厉害. 数学问题不是更简单化的考虑我们的生活, 而是更一般化, 更广泛化, 一个定理之所以伟大是因为可以有近乎无穷的例子验证它.

这是我一点点的想法, 记录在这里, 以后回头看看可能回觉得很幼稚...


(科學檔案) 數學成績最爛的數學大師──埃爾米特

█張文亮

他是十九世紀最偉大的代數幾何學家,

但是他大學入學考試重考了五次,

每次失敗的原因都是

數學考不好。

他的大學讀到幾乎畢不了業,

每次考不好都是為了

數學那一科。

他大學畢業後考不上任何研究所,

因為考不好的科目還是──

數學。

數學是他一生的至愛,但是

數學考試是他一生的惡夢。

不過這無法改變他的偉大:

課本上「共軛矩陣」是他先提出來的,

人類一千多年來解不出「五次方程式的通解」,

是他先解出來的。

自然對數的「超越數性質」,

全世界,他是第一個證明出來的人。

他的一生證明

「一個不會考試的人,仍然能有勝出的人生」,

並且更奇妙的是

不會考試成為他一生的祝福。

怎麼會這樣呢?

嗯……也許能在本文中找到答案喔!

翻開歐洲的地圖,在法國的東北角嵌著一塊小小的版圖,名叫洛林(Lorraine)。

這個地方自古以來就是兵家必爭之地,因為北扼萊茵河口,南由馬恩河(Marne

River)可以直搗巴黎;瀕臨的阿登高地(Ardennes)是軍事制高點;地層中蘊藏

歐洲最大的鐵礦。早在神聖羅馬帝國時代,洛林草場上就染滿騎士的鮮血;

1871年德國的鐵血雄兵蹂躪法國後,要求法國割讓的土地就是洛林。

革命家的血統

經過百年來戰爭的洗禮,洛林留下來的是一批苦幹、達觀的法國人,足能面

對環境的苦難。埃爾米特(Charles Hermite)1822年12月24日出生在洛林的小村

莊Dieuge,他的父祖輩都參與了法國大革命,祖父被大革命後的極端政治團

體巴黎公社(Commune)逮捕,後來死於獄中;有些親人死在斷頭台上;他的

父親是傑出的冶礦工程師,因為被公社通緝,逃到法國邊界的洛林小村莊,

在一家鐵礦場中隱姓埋名做礦工。

鐵礦場的主人叫雷利曼(Lallemand),一個標準強悍的洛林人,有一個比他更

強悍的女兒瑪德琳(Madeleine)。在那個保守的時代,瑪德琳就以「敢在戶外

穿長褲不穿裙子」而著名,兇悍地管理礦工。但是一遇到這位巴黎來的工

程師,她就軟化了,明知對方是死刑通緝犯還是嫁給他,而且為他生了七

個孩子。

埃爾米特在七個孩子中排名第五,生下來右腳就殘障,需扶枴杖行走。他身

上一半流著父親優秀聰明、理想奮鬥的血液,一半流著母親敢作敢為、敢愛

敢恨的洛林強悍血統,譜成不凡生涯的第一個升記號。

數學課本垃圾論

埃爾米特從小就是個問題學生,上課時老愛找老師辯論,尤其是一些基本的

問題。

他尤其痛恨考試;後來寫道:「學問像大海,考試像魚鉤,老師老要把魚掛

在魚鉤上,教魚怎麼能在大海中學會自由、平衡的游泳?」

老師看他考不好,就用木條打他的腳,他恨死了;後來寫道:「達到教育的

目的是用頭腦,又不是用腳,打腳有什麼用?打腳可以使人頭腦更聰明嗎?」

他的數學考得特別差,主要原因是他的數學特別好;他講的話更讓數學老師

抓狂,他說:「數學課本是一灘臭水,是一堆垃圾。數學成績好的人,都是

一些二流頭腦的人,因為他們只懂搬垃圾。」他自命為一流的科學狂人。

過他講的也沒錯,歷史上最偉大的數學家大多是文學、外交、工程、軍事等,

與數學不相干科系出身的。

埃爾米特花許多時間去看數學大師,如牛頓、高斯的原著,他認為在那裡才

能找到「數學的美,是回到基本點的辯論,那裡才能飲到數學興奮的源頭。」

他在年老時,回顧少年時的輕狂,寫道:「傳統的數學教育,要學生按部就

班地,一步一步地學習,訓練學生把數學應用到工程或商業上,因此,不重

啟發學生的開創性。但是數學有它本身抽象邏輯的美,例如在解決多次方方

程式裡,根的存在本身就是一種美感。數學存在的價值,不只是為了生活上

的應用,也不應淪為供工程、商業應用的工具。數學的突破仍需要不斷地去

突破現有格局。」

孝順的天才

埃爾米特的表現讓父母憂心,父母但求他能把書唸好,再多的錢也願意付出,

就把他送到巴黎的「路易大帝中學」(Louis-le-Grand)。因著超卓的數學天份,

他無法把自己塞入數學教育的窠臼,但是為了順父母的意,又必須每天面對

那些細微繁瑣的計算,以致痛苦得不得了。這位孝順的天才,似乎註定終生

的自我折磨。

巴黎綜合工科技術學院(Polytechnique)入學考每年舉行兩次,他從十八歲開始

參加,考到第五次才以吊車尾的成績通過。其間他幾乎要放棄時,遇到一位

數學老師李察(Richard)。李察老師對埃爾米特說:「我相信你是自拉格朗日

(Lagrange)以來的第二位數學天才。」

拉格朗日被稱為數學界的貝多芬,他所作的求根近似解被譽為「數學之詩」。

但是埃爾米特光有天份不夠,李察老師說:「你需要有上帝的恩典,與完成

學業的堅持,才不會被你認為垃圾的傳統教育犧牲掉。」因此他一次又一次

地落榜,卻仍繼續堅持應試。

騎在蝸牛背上的人

埃爾米特進技術學院唸了一年以後,法國教育當局忽然下一道命令:「肢障

者不得進入工科學系」,埃爾米特只好轉到文學系。

文學系裡的數學已經容易很多了,結果他的數學還是不及格。有趣的是,他

同時在法國的數學研究期刊「純數學與應用數學雜誌」發表「五次方方程式

解的思索」,震驚了數學界。

在人類歷史上,第三世紀的希臘數學家就發現一次方程與二次方程的解法,

之後,多少一流數學家埋首苦思四次方程以上到n次方的解法,始終不得其

解。沒想到三百年後,一個文學系的學生,一個數學常考不及格的學生,竟

然提出正確的解法。

埃爾米特知道自己已經「對數學的開創性研究中毒很深,熱愛得無法自拔」,

幸得好朋友勃特倫(Bertrand)趕忙幫他補習學校要考的數學。對這一個具有開

創性的天才,僵化的數學教育帶來無邊的苦難;惟有友誼的瞭解與鼓勵能夠

支持他走下去,並使他在二十四歲時,能以及格邊緣的成績自大學畢業。

由於不會應付考試,無法繼續升學,他只好找所學校做個批改學生作業的助

教。這份助教工作,做了幾乎二十五年,僅管他這二十五年中發表了代數連

分數理論、函數論、方程論……已經名滿天下,數學程度遠超過當時所有大

學的教授,但是不會考試,沒有高等學位的埃爾米特,只能繼續批改學生作

業。社會現實對他就是這麼殘忍、愚昧。

不考試的老師

能夠使埃爾米特不憤世嫉俗、坦然前行的動力是什麼?

有三個重要的因素,一是妻子的瞭解與同心。埃爾米特的妻子,是他大學好

友勃特倫的妹妹,她無怨無悔地跟隨這個不會考試的天才丈夫,一年一年地

走下去。

二是有人真正地讚賞他,不因他外表的殘廢與沒有耀人的學位而輕視他。欣

賞他的人後來也都在數學界享有盛名──包括研究無窮級數收斂、發散與微

分方程式而著名的柯西(Cauchy),發表橢圓函數、行列式理論而著名的雅科

比(Jacobi),「純數學與應用數學雜誌」的主編劉維爾(Liouville)。這些都是行

家,而來自真正行家的惺惺相惜,比考試高分的一點虛偽榮耀,更能支助一

個失敗者走較遠的路。

三是埃爾米特的信仰。埃爾米特在四十三歲時染患一場大病,柯西來看他,

並且把福音傳給他。信仰給他另一種價值與滿足。

  1. 埃爾米特在四十九歲時,巴黎大學才請他去擔任教授。此後的二十
  2. 五年,幾乎整個法國的大數學家都出自他的門下。我們無從得知他
  3. 在課堂上的授課方式,但是有一件事情是可以確定的──沒有考試。

三角幾何裡認識另一個世界

不會考試給他帶來許多麻煩:工作不順利、多次重考、他人的輕視、自卑…

…。但是給他帶來許多祝福:認識妻子、好友、信仰,與整個生命的成熟。

後來美國加州理工學院數學系的教授貝爾(Bell),在他對歷史上數學偉人的

回顧上,用一段話描述埃爾米特:

「在歷史上的數學家愈是天才,愈是好譏誚,講話愈多嘲諷。只有一個人

例外,就是埃爾米特,他有真正完美的人格。」

埃爾米特死於1901年1月4日。晚年寫道:

「三角幾何是永恆、是不朽的。自然界裡沒有任何一個東西是絕對的三角形,

但是在人的腦中卻存在著完美、絕對的三角形,去衡量外面的形形狀狀。

沒有人知道為什麼三角的總和就是180°,沒有人知道為什麼三角的最長斜

邊對應最大角。這些三角幾何的基本特性,不是人去發明出來或想像出來的,

而是人在懵懂無知的時候,這些三角特性就存在,並且無論時空如何改變,

這些特性也不會改變。我只不過是一個無意中發現這些特性的人。

三角幾何的存在,證明有一永久不改變的世界存在。」

資料來源:

Bell E. T. 1937, "The Man, Not The Method -Hermite", Men of Mathematics, pp.

448~465. Simon & Schuster, INC. USA.