蘋果樹下的例行出步
來源:數(shù)學(xué)專業(yè)網(wǎng) 2008-01-23 11:23:38
德國數(shù)學(xué)家大衛(wèi)?希爾伯特(1862~1943)是20世紀(jì)最偉大的數(shù)學(xué)家之一.他對(duì)數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn)是巨大的和多方面的,研究領(lǐng)域涉及代數(shù)不變式,代數(shù)數(shù)域,幾何基礎(chǔ),變分法,積分方程,無窮維空間,物理學(xué)和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等.他在1899年出版的《幾何基礎(chǔ)》成為近代公理化方法的代表作,且由此推動(dòng)形成了“數(shù)學(xué)公理化學(xué)派”,可以說希爾伯特是近代形式公理學(xué)派的創(chuàng)始人.
1900年希爾伯特38歲時(shí)在巴黎舉行的第二屆國際數(shù)學(xué)家大會(huì)上作了題為《數(shù)學(xué)問題》的著名講演.在講演中,他根據(jù)19世紀(jì)數(shù)學(xué)研究的成果與發(fā)展趨勢(shì),以卓越的遠(yuǎn)見和非凡的洞察力,提出了新世紀(jì)所面臨的23個(gè)問題.這23個(gè)問題涉及現(xiàn)代數(shù)學(xué)的大部分重要領(lǐng)域(著名的哥德巴赫猜想就是第8個(gè)問題中的一部分),對(duì)這些問題的研究有力地推動(dòng)了20世紀(jì)各個(gè)數(shù)學(xué)分支的發(fā)展.下面是發(fā)生在他年輕時(shí)候的古書。
希爾伯特在海德爾堡上了一學(xué)期以后,接下來的一個(gè)學(xué)期,本來可以允許他再轉(zhuǎn)到柏林去聽課,但他深深地依戀自己的家鄉(xiāng),于是他又回到了哥尼斯堡大學(xué).再下一個(gè)學(xué)期――1882年春天,希爾伯特仍決定留在哥尼斯堡.
這時(shí)赫爾曼?閱可夫斯基從柏林學(xué)習(xí)了三個(gè)學(xué)期后也回到了哥尼斯堡大學(xué).閩可夫斯基從小就數(shù)學(xué)才能出眾,據(jù)說有一次上數(shù)學(xué)課,老師因把問題理解錯(cuò)了而“掛了黑板”,同學(xué)們異口同聲叫道:“閉可夫斯基去幫幫忙!”在柏林上學(xué)時(shí),他因?yàn)槌錾臄?shù)學(xué)工作曾得到過一筆獎(jiǎng)金.這時(shí),年僅17歲的閱可夫斯基正沉浸在一項(xiàng)很深?yuàn)W的研究之中――解巴黎科學(xué)院出榜征解的一個(gè)問題:把一個(gè)數(shù)表成五個(gè)平方數(shù)的和.一年后,1883年春天,18歲的閱可夫斯基和英國著名的數(shù)學(xué)家史密斯共享巴黎科學(xué)院的這項(xiàng)大獎(jiǎng).這件事轟動(dòng)了整個(gè)哥尼斯堡.希爾伯特的父親因此曾告誡自己的兒子不要冒冒失失地去和“這樣知名的人”交朋友.但由于對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛和共同的信念,希爾伯特和比他小兩歲的閩可夫斯基很快成了好朋友.
1884年春天,年輕的數(shù)學(xué)家阿道夫?赫維茨從哥廷根來到哥尼斯堡擔(dān)任副教授,年齡還不到25歲,在函數(shù)論方面已有出色的研究成果.希爾伯特和閩可夫斯基很快就和他們的新老師建立了密切的關(guān)系.他們這三個(gè)年輕人每天下午準(zhǔn)5點(diǎn)必定相會(huì)去蘋果樹下散步.希爾伯特后來回憶道:“日復(fù)一日的散步中,我們?nèi)悸耦^討論當(dāng)前數(shù)學(xué)的實(shí)際問題;相互交換我們對(duì)問題新近獲得的理解,交流彼此的想法和研究計(jì)劃.”在他們?nèi)酥校站S茨有著廣泛“堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),又經(jīng)過很好的整理,”所以他是理所當(dāng)然的帶頭人,并使其他兩位心悅誠服.當(dāng)時(shí)希爾伯特發(fā)現(xiàn),這種學(xué)習(xí)方法比鉆在昏暗的教室或圖書館里啃書本不知要好多少倍,這種例行的散步一直持續(xù)了整整八年半之久.以這種最悠然而有趣的學(xué)習(xí)方式,他們探索了數(shù)學(xué)的“每一個(gè)角落”,考察著數(shù)學(xué)世界的每一個(gè)王國,希爾伯特后來回憶道:“那時(shí)從沒有想到我們竟會(huì)把自己帶到那么遠(yuǎn)!”三個(gè)人就這樣“結(jié)成了終身的友誼.”
正如徐利治教授所指出的,良師益友間的互相切磋討論對(duì)希爾伯特的成長發(fā)展也起了十分重要的作用,可以想見那段時(shí)間是希爾伯特才、學(xué)、識(shí)獲得迅速成長的重要階段,假如沒有這段經(jīng)歷,那么希爾伯特在1900年竟能在許多重要領(lǐng)域中一次提出那么多著名難題,倒是不易想象的了. 有關(guān)希爾伯特散步的這個(gè)小故事告訴我們,師生除了在課堂上的活動(dòng)以外,師生在課外的交流以及同學(xué)間的課外交流,也是一種重要的學(xué)習(xí)方式,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)非常有益。而且,在散步中交流因?yàn)闆]有書本,也不用紙和筆,因此沒有繁瑣的推導(dǎo)和計(jì)算,只能交談那些能用話“說出來”的東西,即對(duì)問題的理解,分析總是中的思想和方法,挖掘統(tǒng)帥形式推導(dǎo)的靈魂,......而這些對(duì)學(xué)好數(shù)學(xué)非常重要。同學(xué)們不妨經(jīng)常邀幾位要好的同學(xué)一起散步交談,肯定會(huì)其樂無究的。
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