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我们现在大多接触到的数学命题为什么都只有几个或者是前一个世纪的人物提出来的?

这是个有趣的问题。基本的原因是:大多数人无法理解近代的数学,并不用说现代的数学了。

微积分是17世纪出现的。两位创始人中,牛顿的生卒年是1643-1727,莱布尼茨的生卒年是1646-1716。那么,微积分最基础的概念“数列的极限”,你能看懂吗?

给定一个数列{a_n}(用下划线“_”表示下标),如果对于任意一个小量 ε > 0,都存在一个相应的自然数 N ,使得当 n > N 时,都有|a_n - A| <>ε,那么我们就称这个数列存在极限,极限为 A 。

绝大多数人看不懂这个定义。虽然这是个完全清楚明确的定义,没有任何含糊之处,但由于逻辑层次比较多(数一数其中出现了多少个数学符号、多少个连词),大多数人看到这段话的反应就是“脑子一炸”,然后大脑完全不工作了。

我曾经给我的一个亲戚讲过这个概念,但无论我重复多少次,她死活就是不能理解。当然,那时我还too young, too simple, sometimes naive,缺少科研和教学经验(许多教学经验是受到科研的启发而产生的),所以想不出太多的讲法。多年以后,我再次向一位想进入科技报道领域的记者(而且是纯粹文科出身的!)解释这个定义,终于貌似成功了,她表示理解了极限的概念,大为兴奋。

现在我的讲法是这样:在一个坐标系中表示出这个数列,横轴取1、2、3、4、5等自然数,纵轴取相应的取值a_n,那么就是散列的无限多个点。在什么情况下,这个数列有极限呢?

数列的极限

对于一个数A,y = A是一条水平线。在这条水平线的上下各取 ε 的距离,也就是说画出y = A - ε 和 y = A + ε的两条水平线。在这两条水平线夹的区域内,存在这个数列中的若干个点。把 ε 取得越小,显然数列在两条水平线之间的点就越少。但是如果无论把 ε 取得多小,都从某个点开始,后面所有的点都位于两条水平线之间,在这种情况下,我们就说数列是有极限的,极限为 A 。

这样的解释,你看懂了吗?如果看懂了,祝贺你,理解了微积分的基础概念。

但是想想看,如果一个17世纪数学的基础概念对于你就这么难懂,更后面的还能指望吗?所以,不是现代的数学命题没用,而是大多数人无法理解,即使在身边的科技中用到了也不知道。

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