和你应该知道的。
法国数学家阿达玛说:“数学家的美感犹如一个筛子,没有它的人永远成不了数学家。”可见,数学美感和审美能力是进行一切数学研究和创造的基础。
那么,什么是美呢?美有两条标准:一、一切绝妙的美都显示出奇异的均衡关系(培根),二、“美是各部分之间以及各部分与整体之间固有的和谐。”(海森堡)。这是科学和艺术共同追求的东西。希尔伯特说:“我们无比热爱的科学把我们团结在一起。它像一座鲜花盛开的花园展现在我们眼前。在这个花园熟悉的小道上,你可以悠闲地观赏,尽情地享受,不需费多大力气,与心领神会的伙伴一起更是如此。但我们更喜欢寻找幽隐的小道,发现许多意想不到的令人愉快的美景;当其中一条小道向我们显示出这一美景时,我们会共同欣赏它,我们的欢乐也达到尽善尽美的境地。”
对美的追求起源于古代。毕达哥拉斯发现,在相同张力作用下的弦,当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。正是基于这种认识,毕达哥拉斯学派定出了音律。顺便指出,我国在古代也以同样的方式确定了音律。这是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系,是人类历史上一个真正重大的发现。牛顿的万有引力公式,爱因斯坦的质能转换公式,既是美,又是真。
数学的美表现在什么地方呢?表现在简单、对称、完备、统一和谐和奇异。
为什么我们这样重视美?并把它作为数学发展的动力与价值标准的一个重要因素呢?因为人们常常忽视它。人们只重视实用方面、科学方面,而对于审美情趣、智力挑战、心灵的愉悦诸方面,要么不予承认,即使承认,也认为只不过是次要的因素。但事实上,实用的、科学的、美学的和哲学的因素共同促进了数学的形成。把这些作出贡献、产生影响的因素除去任何一个,或抬高一个而贬低另一个都是违反数学发展史的。
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