上课铃响,徐辰走上讲台,教室里的喧嚣声瞬间消退。
他没急着写板书,只是靠在讲台边,目光慢悠悠扫过下面一圈人,嘴角带着点若有若无的笑意。
「大家下午好。」
「上周我有点事,没来得及给大家上课。」他顿了顿,语气很平常,「看今天这上座率,想来大家应该都挺想我的。」
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台下顿时一片沉默。
前排几个熟悉徐辰风格的老学生,脸上已经写满了「老师您开心就好」的复杂表情。后排新来的计院学生则一脸恍惚,显然没想到这位在学术圈杀穿两界的大佬,开场居然这么自然地不要脸。
徐辰看着下面那一排排黑线,心情似乎不错。
「为了弥补大家空虚的一周,这一次我依然准备了一些有趣的内容,希望大家喜欢。」
「放心,不难。」
这两个字一出来,台下不少人心里齐齐一震。
他们已经总结出规律了:徐教授说「有点意思」,通常意味着你会在三十分钟后怀疑自己的智商;他说「不难」,那大概率说明你连前提假设都还没来得及听懂,世界观就已经开始重构了。
……
徐辰开口道:「我问大家一个问题。」
他的声音不高,却很稳,足够让整个阶梯教室每一个角落都听得清清楚楚。
「你们有没有想过,在你们做过的所有数学题里,出现频率最高的符号是什么?」
台下一片沉默。有人下意识地低头翻了翻笔记本。
「不是加号,不是乘号,「徐辰自己给出了答案,「是这个。「
他转身,在黑板中央写下了一个巨大的符号:
【=】
「等号。「
台下有人忍不住嘀咕了一声,这也需要讲?
徐辰转过身,眼神扫过那个发出笑声的学生,但脸上没有任何嘲笑的意思。反而,他用一种非常认真的语气问道:
「你笑什么?」
那男生愣了一下:「就是……感觉这个挺基础的。」
「基础?那正好。」徐辰点点头,「你来告诉我,等号是什么?」
那学生被点得有些猝不及防,支吾了一下:「就是……相等?」
「相等。」徐辰重复了一遍,随后又追问,「那什么叫相等?」
那学生张了张嘴,忽然发现这问题居然比想像中难回答得多。
教室里安静了下来。
徐辰也不催,只是看着众人,片刻后才淡淡开口:
「如果你们从来没有认真想过这个问题,那你们之前做的很多数学,本质上都还停留在搬运符号。」
「别觉得我是在故弄玄虚。」
「现代数学很多最深的思想,往往就藏在这些你们以为最不需要怀疑的地方。」
这句话落下后,教室里的气氛顿时变了。
……
徐辰也没有继续在这个问题上刁难,继续往下讲。
「1557年,一个叫罗伯特·雷科德的威尔斯数学家,在他的着作《砺智石》里第一次使用了这个符号。他选择用两条平行线来表示'相等',给出的理由非常有意思。「
徐辰顿了顿,嘴角微微上扬:
「他的原话是:'世界上没有什么东西,能比两条等长的平行线更加相似了。'「
「注意,他说的是『相似』,不是『完全一样』。」徐辰用粉笔轻轻点了点黑板上的等号,「这个措辞很有意思。因为从数学哲学的角度看,相等从来不是一个绝对概念。它几乎总是依赖于你选择忽略什么。」
「或者说得更直白一点——所谓相等,很多时候不是『没有差别』,而是『差别不重要』。」
台下不少人眼神一动。
这句话,已经开始有点意思了。
尤其是那几个计算机学院学生,表情明显认真了起来。
因为这句话放在计算机里同样成立。
两个文件的哈希值一样,你就说它们「相等」;两个对象的内存地址一样,你说它们「相等」;两个神经网络在测试集上的输出分布几乎一致,你可能也会说它们「等价」。可这几种「相等」,显然不是一回事。
同样是程式设计师嘴里的「==」,在不同语言丶不同类型系统丶不同抽象层里,背后可能藏着完全不同的判断标准。
……
徐辰继续道:
「比如你们小时候学算术,会觉得『1 1=2』是天经地义。」
「这当然没错。但数学有趣的地方就在于,天经地义这种事,一旦换个世界,往往就没那么天经地义了。」
他没有再重复之前讲加法课时已经用过的模二丶布尔代数那套例子,而是换了个方向。
他在黑板上写下两行。
一个是几何中的两个三角形。
一个是群论里的两个群。
「在初等几何里,你们会问两个三角形相不相等。后来你们学得更细,就会发现,『相等』至少可以拆成好几层:全等丶相似丶面积相等丶周长相等。」
「同样是『一样』,标准一变,结论就可能完全不同。1872年,年仅23岁的菲利克斯·克莱因提出了着名的『爱尔兰根纲领』。他干了一件什么事呢?他宣称,几何学研究的本质,就是在某种特定的变换群下保持不变的性质!」
「换句话说,克莱因直接用『什么样的等号』,重新定义了『什么样的几何』!你在平移和旋转下相等的,那是欧氏几何;你在投影下相等的,那是射影几何!」
「再比如代数里,两个群阶数相同,不代表它们相等;两个群写法不同,也不代表它们不一样。真正重要的是,它们的运算结构能不能对上。这就是所谓的『同构』。在代数学家的眼里,只要两个结构同构,哪怕它们一个是用来转魔方的,一个是用来解多项式的,它们也是同一个东西!」
……
他转过身,看向全班。
「所以,当我们写下a=ba=ba=b的时候,我们到底在说什么?」
教室里一下子静了。
这次的安静,不再是「这题不会」的空白,而是很多人真的开始顺着这个问题往里想。
徐辰满意地看了一眼台下的反应,随后在黑板上又写出一列符号:
=≡??~≈≡(modn)
「普通等号丶恒等丶同构丶同伦等价丶等价关系丶近似相等丶模同余……」
「数学家为什么发明了这么多种『等号』?」
他用手比了个镜头对焦的动作。
「因为『相等』从来不是单层的。它更像一组不同倍率的镜头。」
「你拿一副肉眼看,觉得两个东西差不多;换成显微镜,差别就出来了;再换一个研究目的,你可能又会说——算了,这些差别我不关心。」
「数学里的等号,本质上就是这种『带目的性的忽略』。」
「你选择保留什么结构,忽略什么结构,这个选择本身,就决定了你在做哪一门数学。」
徐辰放下粉笔,顺手拿起桌上的水杯喝了口水,像是在给大家一点消化时间。
……