幽默、热爱与证明:哈尔莫斯教你如何“成为数学家”

360影视 动漫周边 2025-05-19 17:12 2

摘要:01数学家最大的爱是数学你需要很长时间才能学会生活,直到那时,你会知道自己的时光已经流逝。我花了大半辈子的岁月努力去做一名数学家,从中我学到了什么?怎样才能成为其中的一员?我认为我发现了答案:你必须天资卓越,你必须力臻完善,你必须热爱数学胜过一切,你必须勤奋不

你必须天资卓越,你必须力臻完善,你必须热爱数学胜过一切,你必须勤奋不辍,你必须永不言弃。——哈尔莫斯哈尔莫斯是数学界难得一见的“大家”,才华横溢、幽默风趣、对生活充满热情。在这本被誉为20世纪“数学社会史”的传记《我想当数学家》中,哈尔莫斯讲述了自己与数学相伴的一生,以及同时代数学家们的种种趣闻。他亲自拍摄或收集了众多数学家的照片,让读者对这一群体产生全面而感性的认识。哈尔莫斯以数学家的角度深入讨论了该如何学习数学、如何做研究、如何营造良好的学习和学术环境,同时,他讲述了自己对数学的理解,并以亲身经历告诉读者:什么是真正的数学家,怎样才能成为一名数学家。《我想当数学家》作者 | [美]保罗·哈尔莫斯译者 | 张十铭01数学家最大的爱是数学你需要很长时间才能学会生活,直到那时,你会知道自己的时光已经流逝。我花了大半辈子的岁月努力去做一名数学家,从中我学到了什么?怎样才能成为其中的一员?我认为我发现了答案:你必须天资卓越,你必须力臻完善,你必须热爱数学胜过一切,你必须勤奋不辍,你必须永不言弃。天资卓越?是的。要成为一名数学学者,你必须生来具有天赋、洞察力、专注力、品味、运气、驱动力以及想象和猜测的能力。为了教学,你必须额外体悟学习者可能会遭遇什么样的障碍,你必须同你的听众产生共鸣,无私敬业,口才流利,思路清晰,长于说理。最后,为了能够在这个行业中发挥自己的作用,在从事基本的文书工作和履行行政任务时,你必须负责、认真、仔细、井井有条,如果你还具备一定的领导能力和个人魅力,就更有助益了。你不可能十全十美,但如果不尝试,你就不会做得足够好。要做一名数学家,你必须热爱数学甚于热爱家庭、宗教、金钱、舒适、快乐和荣耀。我的意思并不是说,你必须热爱数学而不顾家庭、宗教和其他方面;我也不是说,如果你真的热爱,就永远不会有任何怀疑,永远不会气馁,永远不会准备抛下一切转而从事园艺。怀疑和气馁是生活的一部分。伟大的数学家也会怀疑,也会气馁,但通常他们无论如何也无法停止做数学;而当他们真的停下来时,他们又会深深地怀念数学。可以肯定,“数学家”是一个没有定义的术语,也可能现在(或以前)被称为数学家的某些人并不(或不曾)那么深地热爱数学。对数学不感兴趣的配偶需要同等的陪伴时间,作为父母对孩子的内疚感会让你选择在周六下午跟儿子玩接球游戏,而不是对着那道难以捉摸的问题去白费力气。家庭、宗教、金钱、舒适、快乐、荣耀和生活上的其他要求,或深或浅,对我们所有人而言都不同程度地存在着,我并没有说数学家们总在忽视这一切,我也没有说对数学的热爱比对其他事物的热爱更重要。我想说的是,在某种程度上,一个人的爱是可以排序的,数学家(我总是乐于在这种意义下使用该词)最大的爱是数学。我认识许多数学家,无论伟大的还是平凡的,我确信,我所讲的对于他们而言都千真万确。举几位著名的数学家为例,如果马斯顿·莫尔斯(Marston Morse)、安德烈·韦伊、赫尔曼·外尔和奥斯卡·扎里斯基不同意我的观点,我会非常惊讶。请注意,我并不是建议你或坚持让你热爱数学。我不会发出这样的命令:“如果你立志做一名数学家,就该立即开始热爱数学。”那将是荒谬的。我的意思是,对数学的热爱是一种假设,没有这个假设就不会得出那个结论。(老蝉:或许可以这样理解,即作为一个数学家,热爱数学是起因,而不是结果,也就是说热爱数学是你与生俱来的一种内在禀赋,假设你有这种禀赋,你才可能成为数学家,而不是“你想成为数学家,你就要把数学热爱起来”。热爱是发自内心自然而然的,而不是你自己暗示自己或者强迫自己要热爱数学,更不可能是外力强加给你要让你这样做。)如果你立志做一名数学家,你就要审视自己的灵魂,质问自己做一名数学家的愿望有多大。如果这个愿望不是深刻和巨大的,如果它实际上不是最大的愿望,如果你有另一个优先的愿望,甚至不止一个,那么你就不应该尝试成为数学家。“应该”这个词不是从道德伦理上考虑,而是从务实的角度出发。因为我认为你的尝试很可能不会成功,而且,无论如何,你可能会感到沮丧和不快。02一点一滴,汇聚成河至于“勤奋不辍”,当卡迈克尔告诉我他花了多长时间准备一场50分钟的特邀报告时,我第一次明白了这意味着什么。50小时,他说。换言之,最终报告里的每一分钟都需要一小时的基础。多年以后,当我们六个人写了一篇“数学史”的论文(《美国数学——从1940年到前天》)时,我算了一下,我那份任务大约花了150小时。我再一想到整个团队花了多少工时,就不寒而栗。仅是准备一次演讲(并不是论文)就能占用我几小时。我高声朗读全稿,然后,又对着录音机通篇讲了一遍。随后,我从头到尾听了六遍,其中三遍是为了找出需要润色的地方(并在下一次播放前就做好需要的润色),另外三遍是为了把握好节奏(特别是为了把握好每个部分的时机)。当这一切都过去后,我准备好透明胶片,在最后的彩排中(独自一人,没有观众)又从头至尾演练了一回。这就是工作。阿基米德教导我们,一个渺小的量不断叠加,足以成为一个巨大的量,或用谚语来说:一点一滴,汇聚成河。要说如何成就这世上繁重的工作,尤其是数学家的工作,无论是证明一个定理、写一本书、教授一门课程、主持一个部门,还是编辑一份期刊,我赞成这一说法:阿基米德的方法是完成一件事的唯一方法。坚持每天做一点,没有例外,没有假期。作为例子,我提一下我的《希尔伯特空间问题集》的第一版,其中有199个问题。在迈阿密大学的那一年,我完成了初稿的大部分,我强迫自己每天写一个问题。但这并不意味着我写整本书花了199天,总时间大约是这个数字的三倍。至于“永不言弃”,那是无须解释的,我一直都在试图用轶事来举证说明,但这里,为了有趣,我讲一个相关的小故事。大约是在1980年,我受邀给“普通”听众做了一次演讲。演讲结束后,我把它写了下来,投寄给《数学教师》(The Mathematics Teacher)发表。没过太久,我收到了几位评审人的报告,部分内容如下:“本文作者显然觉得她/他是在展示抽象的魅力和威力。虽然他/她的例子包含了这样的潜力,但我不觉得其呈现方式创造出了这种效果。……这篇论文的主要问题在于文风散漫,思想脉络也不清晰。……所关注的数学主题只能引起适度的兴趣。”这次投稿被坚决地拒绝了。我没有放弃,只是耸耸肩,只字未改地把同一篇文章投给了当时名为《两年制学院数学学报》(The Two-Year College Mathematics Journal)的期刊。它被接收并刊印,一年后,获美国数学协会颁发的“波利亚奖”。这些关于如何做数学家的诀窍和描述,都不可避免地源于我自己成为数学家的尝试。没有人能告诉你数学家应该做什么,而我也不完全确定我知道他们实际上在做些什么——我真正能说出的只是我做了什么。03我想当数学家我跟数学家有多接近?我在数学上的全部贡献有多少?我首先想到的回答是一个小巧而漂亮的证明(单调类定理),几个还不错的定理(主要在我的遍历理论的论文“Approximation Theories...”和“In General a MeasurePreserving Theorem Is Mixing”中),以及一个逻辑学上的好想法(多元代数)。我颇为擅长的一件事就是问问题。假定有一个数学问题,如果我能理解它的陈述,对它的历史有所了解,还曾花了一些时间研究它,对它的标准理论方法的掌握还算跟得上时代,那在这些条件下,我具备发现、识别和系统阐述其核心问题的天赋。如果我花了一个月的时间认真研究一个问题,试图回答它,却失败了,那么我就坚信它并非无足轻重。我坚信这样一个问题适合比我更优秀的数学家去解决。如果他们之中有人解决了该问题,那他必定会感到自豪和欣慰,至少要激动一阵子。例如幂不等式、正规算子的外尔冯·诺伊曼定理。与我曾经问过的问题相关的是我发现并引入的那些概念,尤其是次正规算子和拟三角算子,可能还有巴拿赫代数中的容量。重要的理论都是从这些概念发展而来的。我认为,称之为贡献是公平的。我写了一些不错的综述,还写了一些相当好的书。或许最出色的是《有限维向量空间》和《希尔伯特空间问题集》,不过,我自己对这种事表示支持或反对,可能是最没分量的了。我最接近不朽的贡献是一个缩写拼法和一个印刷符号。我发明了“iff”,意思是“当且仅当”(if and only if)(哈哈,老蝉看笑了),然而,我从来不相信我真的是它的发明者。我很乐于相信,在我发明之前它就已经存在,但我不知道它的存在,反正是我对它的创造(或者说再造)使它在数学世界中传播开来。而那个符号肯定不是我的创造——在我采用它之前,它已出现在流行杂志上(不是数学杂志),但是似乎也是我把它引入了数学。它是有时形如“□”的符号,用于表示结束,通常是一个证明的结束。它最常被称作“墓碑”(tombstone),但至少有一位慷慨的作者将其称为“halmos”(哈尔莫斯)。就是这样,这就是生活,这就是事业。我是一名作家、编辑、教师和科研型数学家,这是依我对自己各项能力的评判,按由高到低顺序排列的。接下来做什么呢?写作本书耗费了我极大的心血,花了一年半的时间和精力,在此期间,我无暇顾及科研。这是深思熟虑之后的一场冒险。我想写这本书,但根本不确定我能否按照我梦想的方式完成,不确定我能否把自己想说的话告诉读者。如果我最终成功了,我会很高兴;如果没有,我会很难过。但是,不管是哪种情况,我都不准备钻进地缝里,永远地消失。我想要再多写一些数学,再多教一些数学,甚至再多证明一个定理。我会努力去尝试,这是肯定的。我思考数学,我教授数学,我撰写数学,我谈论数学,都已经达50年之久,我很高兴我一直这么做下来。我想当数学家。我仍然在路上。推荐阅读《我想当数学家》作者 | [美]保罗·哈尔莫斯译者 | 张十铭本书写给所有怀有数学梦想的人。被誉为“20世纪数学社会史”的传记:难得一见的数学家故事,无须数学知识,也能从中获得阅读的乐趣原标题:《幽默、热爱与证明:哈尔莫斯教你如何“成为数学家”》

来源:方瓶科学

相关推荐