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數學之美學斷想

佚名

數學中處處蘊涵著美——形式的美與內容的美,內隱的美與外顯的美,婉約的美與奇異的美,獨立的美與統一的美,這些美自然而不矯作,高貴而不俗庸,沉穩而不浮躁,冷峻中不失靈動,奇異中又不乏和諧,這些美反映了一種自然的秩序與規律,同時也更加彰顯了人的最深層次的本質力量對象化的外部結果。如果將彪炳史冊的數學大家們比作美的締造者與傳播者,我想,這一點也不為過。這是因為,在他們深沉的筆觸之下所流淌出來的和諧而雋永的數學樂章,歷久彌新,時刻能讓后學者感受到……一組精要的數學符號,一個簡單的數學公式,一條言簡深邃的數學定理,一種精彩絕倫的數學構想……,無不閃現著這些數學巨人們思想深處那汩汩不息的美感之源所散發出的激情與脈動,其升騰出的美的氤氳,籠罩著一種思維上的靈逸和深遠,帶給人們一絲迷醉其中的淡淡情愫。鑒于此,筆者拙筆寫下了這篇斷想。 一、數學美的存在性 客觀世界中處處滲透與體現著數學美,數學美是對客觀世界內在規律的反映。

> 對于數學美與客觀世界之間的相互聯系,其實早在古希臘時期,畢達哥拉斯學派就開始著手研究。畢氏學派在研究音樂樂理的諧音與天體運行的軌道時,發現二者在數量關系上都滿足整數比,從而就此得出結論“宇宙間萬物的總規律,其本質就是數的嚴整性和和諧性”,“美是和諧與比例”。在這樣的認識基礎上,畢氏學派試圖從數和數的比例中求得美和美的形式,并終于從五角星形中發現了“黃金分割”,進而得到黃金比。這是數學美學認識史上的一大突破。從古希臘到現在,黃金比在各種造型藝術中都有著重要的美學價值。現代科學研究甚至表明,黃金比在現代最優化理論中也有著應用價值,如優選法中的0.618法。即使在現代醫學保健領域中,都可以處處感受到它的存在與神奇。最令人驚奇的是,很多生物的形體比例也是等于黃金比。難

道它們都懂得優選法,自覺采用黃金比?不!這只能證明美學家的斷言:“美是一切事物生存和發展的本質特征。” 二、數學美的獨特性 1、數學的美是內在的美、隱蔽的美、深邃的美,美在數學思想內部,數學美是客觀規律的反映,但這種反映不是像照鏡子那樣直接反映,而是人的能動反映,是自然社會化的結果,是人的本質力量對象化的結果。它所反映的不單純是客觀事物,而是融合了人的思維創造。因此,要領悟數學美必須透過,“抽象、枯燥”的符號、公式及定理等洞察其內部的數學思想:比如,數學家們把等式e[πi]+1=0 視為最優美的公式,美在哪里?其實,這個式子將算術中的“1”“0”,代數中的“i”,幾何中的“π”,分析中的“e”神奇地統一在了一起,即它們相會于天橋:e[iθ]=cosθ+isinθ(在該式中令θ=π就可得到上式),它溝通了三角函數與指數函數之間的內在聯系,充分體現了數學的統一美。 2、從價值追求的角度看,數學美實質上體現了人的審美精神,這種精神說到底是一種理性的精神,恰恰是這種精神,“使得人類的思想得以運用到非常完善至美的程度”,即“完滿的境地”;正是這種精神,“從一定程度上影響人類的物質、道德和社會生活,以試圖回答有關人類自身提出的一些問題”;正是這種精神,“使得人們能盡可能地去理解、了解、控制自然,掌握客觀世界的規律”;正是這種精神,“使人們有可能去探求和確立已經獲得的知識的最深刻的、最完美的學科內涵”,并使之“純凈到崇高的地步”。這是筆者從羅素的論述中感悟到的數學美的精神層面的獨特內涵。

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