數學是一種關于形的知識,是用數量來描述形。
知識有兩種,一種是人們對于客觀世界的認識,是唯物的;二是人們思想中虛構的,是唯心的。雖然這些都是精神食糧,不能拿來當飯吃,但如果大家都不去學習這些知識,人類的發展將會倒退。
數學從數的構造開始。先是上天創造了自然數,人類加進了零和負數;加減乘除導致了有理數,極限產生了實數,與一條直線上的點完美地一一對應。解方程帶出了虛數,三維旋轉產生了四元數。把數組合在一起,有序的,成了矢量、矩陣、張量;無序的,成了集合--又回到了起點。有運算規律的,成了群、環、域、向量空間,稍微有點關系的,成了偏序集、全序集。集合的集合,成了范疇;疊加的疊加,成了宇宙;關于知識的知識,成了上天。
變量的引進成就了數學。一個變量,其實就是一個容器,就像電腦內、外存里的一個存儲地此,把一切未知的東西裝入其中。變量當然不止一個,也不是有限個,而是無窮多個!還有無窮多個的無窮大。因此,變量之間的相互關系就成了人們唯一能夠駕馭的東西,也就有了函數。
數學的目的正是為了弄清楚各種形態之間的相互關系,以及變換規律。數學對像之間的運算規律,成了學生們大量花時間之所在,也成了老師們犯糊涂之所在。可規律是自然的,不是人定的;人類的大腦是可以揭示、理解它們的。
物體的運動規律,已經由牛頓的運動定律近似地揭示,愛因斯坦的相對論給以了改進,但還不是全面的。Schrodinger的波動方程就完美了嗎?當然不是,方程永遠都只是近似的。我們只有徹底弄清楚了物質的結構和變化規律,才可能得到準確的方程。
虛構的、唯心的理論,比如分形幾何、非歐幾何,只要不是自相矛盾,在數學上都是可行的,盡管理科學者們不承認,但也無法說你錯。
只要能夠構造出來,那就是存在的,對錯因人而異,并沒有一個放之思海而皆準的公理或標準。
我們學習數學和知識的目的,是為了創造和改變,而不是為了評說。