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数学是人类的发明,还是发现?

2012-02-15知识

不太想讨论数学哲学相关的问题,以前的答案里已经说过很多了。不过题主提到外星人,我倒是确实想象过外星人的数学可能是什么样。我们的数学,是从自然数出发,从离散到连续,从静止到变化(从数到函数到微积分),这可能跟我们的生理构造有关。我们生活在空气中,可以很清晰地分辨出物体的轮廓,可以很自然地数数,所以 离散 相比 连续 对我们来说更自然。但有没有可能发生相反的情况呢?有没有可能有某种生活在半透明的液体中的智慧生物,他们靠低频段电磁波或者声波来感知周围的物体,对他们来说,连续变化的量比离散的整数更符合直觉?而这又导致他们的数学发展史与我们截然不同,以至于微积分、拓扑比数论更基本?他们可能对数的大小、函数的变化速率非常敏感,但是却需要经过训练才能理解什么是整数、什么叫奇数偶数、什么叫整除。

当然这都是我的胡思乱想,我只是觉得人类认知数学的方式,跟人类本身的感知方式是有关系的。之前听李思老师的报告,说为什么代数里面定义乘法,只有左乘、右乘,没有上乘、下乘呢?初听起来这个问题很蠢,但仔细思考之后里面有不平凡的想法。 我们传统的代数结构是一维的,所以只有左右两个方向;但是现代的Hopf代数、量子群等等更复杂的代数结构,他们的定义在数学公理的层面上是非常繁冗的,但是,从高维量子场论的角度去看,他们其实是一维代数结构的自然推广 。——我只是引用李思老师的原话,具体我也不太理解。至于为什么传统代数结构是一维的呢?因为我们传统的书写、阅读方式就是一维的啊;我们是一行一行写,写完一行换一行。我们集成信息的方式就是把信息当成一个巨大的字符串啊。这么一想,我们先天固有的感知方式,可能对我们发展数学概念确实有难以察觉的深刻影响。