答:这个问题,每个人都能有自己的答案,我的看法是:数学的本质:一套自洽的逻辑推理系统。
之所以这么说,我的理由也是相当充分的,但并不完备。
首先,初等数学的东西很好理解,比如初等数论,初等函数等,在独自的系统内,都是自洽的,我们无法在各自的系统中推出矛盾,这就是数学最大的特点。
但是稍微复杂一点的数学系统,情况就不一样了,比如黎曼几何,在欧式几何中就没法成立,两个系统可以说是不相容的,这里并不合适说两者矛盾,而是两者有着不同的地方,有着各自的适应范围。
这就给我们带来一个思考,这样两个看似不相容的东西,为什么都正确,都能描述我们这个世界呢?
这就是我要说的内容,每一个数学系统,在各自的体系内相容。
换句话说,只要是一个相容的数学系统,那么该系统就能存在,无论这个系统是否和其他系统矛盾。
比如我们定义一种算符,0+0=1,1+1=0,1+0=1,0+1=0,三个数有四种算法,但是在这个算符体系内,你不可能推出矛盾,那么这也是一个简单的且完整的数学系统,这个系统有用与否,决定了它存在的意义。
数学中,这样的例子非常多,比如我们为了解决三次根求解问题,发明了自洽的复数系统,我们为了解决复杂图形求面积问题,发明了微积分系统等等。
说到这里,我提一个发散级数求值问题,比较有名的级数是:
很多人对这个级数的求值存在争议,认为发散的级数,怎么能求值呢???
我的看法是:如果存在一套自洽的系统,能给每个发散级数赋予特征值,以此来区分不同发散级数,那么将是非常有趣的,因为所有发散级数的势,与全体自然数的势相同的,都是不可数集合,那么给每个发散级数赋值,就应该行得通。
这样的系统,就有存在的意义,实际上,量子力学中重整化思想,也有借鉴这个系统结论,比如全体自然数之和等于-1/12,的的确确出现在弦理论当中。
但目前没有谁能建立这样一个,给发散级数赋予特征值的系统,之前的数学家,比如阿贝尔曾定义过阿贝尔和,后来拉马努金定义了更强的拉马努金和,但都没有把这个系统完整地建立起来。
数学中有很多奇妙的东西,甚至难以理解的公式,比如欧拉公式,就很难解释清楚这个公式的本质。
而我想告诉大家的是:一个数学系统,只要是自洽的,那么这就是这个系统的本质,就算它难以理解,甚至与常识相悖都无所谓。
最后,要提醒一点,哥德尔不完备性定理指出,我们包含初等数论的的数学系统,都是不完备的,要解释这点的话,已经超出了这个问题的范围。
好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!
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