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华罗庚的遗憾和丘成桐的失望

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    群组: MCM优秀论文解析专题

    群组: 科技写作基础培训

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    发表于 2014-8-11 22:49 |只看该作者
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    [LV.1]初来乍到

    【不懂逻辑和公理化思想,你的几何白学了?】----------(刘 钝   汪晓勤     王哲然)/ Q' L# m4 p! ~  g

    / o* w4 |7 P3 [5 [9 I% k$ q【让几何学精神在中国大地生根|返朴】(2023年07月27日 20:02 新浪网 作者 中科大胡不归)8 v& @9 \. G* O& v$ h) f. Y' E
    & @3 `* K9 [$ ]* j+ l) k
    ( 一个成功的公理系统应当满足三个基本条件:一是独立性(不能多),二是完备性(不能少),三是自洽性(同一系统不能存在互相矛盾的命题)。)! T) w" ]4 g9 U1 D* Z  G! ]1 Q
    ( 本书译者张卜天学养深厚、著译等身。他翻译的书多可归入科学与西方现代性的起源这一范畴,这一次他的致力算是最接近西方科学的源头了)
    2 e: J1 @7 h" j9 ]6 A( I2 h2 D) a* {/ O
    **************** 本文原为张卜天译《几何原本》(商务印书馆,2020年7月)“刘钝”所写序文。****************
    $ W( d8 }- a/ Y6 v, s5 H/ ~0 `- i9 \/ H9 R0 s/ w9 T, c9 W" e9 S

    - Q/ L  y/ D: k& _5 d. y1 O) _! s* v7 R  y, v+ I# b0 {) @

    # q3 v$ w4 i+ `7 I' Z# p7 z2 z& r, h: z

    % G5 M" s2 I& e
    ( Z0 |9 E3 b# v- M8 N% a4 O% C (为什么会出现讨论“三等分角”的情况?  1:很多老师会告诉中学生们,数学中存在“不可能”的内容。 2:“三等分角”的“不可能”是用与数域扩张有关的数学理论“解决”的,提前告诉学生有“数域扩张”这个数学内容。)
    8 s. e0 b! r  L! [9 W& A- u
    / A5 N3 X5 S4 I9 B  x- b* t$ c+ m% w. _" c+ r9 c
    (数学基础如果是“完美无缺”的,这种数学基础也恐怕等同于“死亡”。如果没有在数学基础内给出新的东西,中国就不可能获得数学强国之称,中国只能是别人所给出的数学基础框架指导下的“技术员”和“打工仔”。所以,在数学基础领域内“找漏洞”这是一项必须做的工作。)8 t6 s$ K! c# N3 ~) ?( ]

      K% F8 I7 o& I) v# E3 ]) Q, }0 e
    ) [, O' E7 h( ?- C8 u2 s. u2 H$ D
    6 Z! t$ c, ]% g( ^; C2 F(需要认真观察“解决”“三等分角”是“不可能”的历史和证明内容,找出当代所需要的数学基础内容。)
    - h' g2 Q5 H7 s" l. L+ K  z% R/ g& \5 k! ?4 c
    ( X3 g! L- V7 s9 v4 R: ?" {

    6 H* `/ J/ c' {0 |
    1 l7 ~7 N! q8 S
    , N+ |) e& o: v: r8 C; O  D  K' s【数学诗的欣赏与创作 大罕】   0 q+ d0 v2 t/ B+ E& a

    - X# S, J) A; P" ~8 }# f: o+ T$ u【李尚志教授在《湖南省普通高中课程标准实验教科书选修3-6》的章头写了一首七律诗《三等分角与数域扩张》(p75):" f. M  ~+ q) G  u( K# ~
    / @* `! U1 z( z; G6 N
    一角三分本等闲,尺规限制设难关。
    ) i) G" ]9 H, v3 a4 ~  s* O
    2 ^! x$ V) \6 M7 Y, o7 a几何顽石横千载,代数神威越九天。步步登攀皆是二,层层寻觅杳无三。
    5 u* t  W7 R( x$ h! V  B5 E4 `
    ; ?8 d4 C! Q8 _2 N/ e# [9 A8 @黄泉碧落求真谛,加减乘除谈笑间。0 P/ P& {" b( a/ r8 k

    7 Q% r% B0 K3 C4 n随后有三个注解加以说明。. C9 ~$ v: C7 {6 t! f

    # I; ~* j2 t3 A2011年左右,有一个网名叫bua1s2d3的网友(他是上海某大学的一位老先生),揪住李教授的这首诗不放,写了题为“李尚志对中学生们不负责地写下了的一首数学诗”的文章,散发到许许多多论坛里,以及寄到一些数学家本人,说“李尚志通过这首诗以及通过他所编写的教材,每年向成千上万名中学生们讲述了一个有数学内容的“皇帝的新衣”的故事”,来误导学生。所谓误导,是指李教授在数学诗里把三等分角讲错了!/ H# m" F2 n( C5 g

    * @1 ]4 v/ O+ T0 g* G" d风波在后面。很不幸的是,2015年,刘培杰主编的《数学奥林匹克与数学文化》第五辑中,“读者反馈”一栏收入了buals2d3的这篇文章。激起了李尚志极大的反弹,认为刘培杰是站在反科学的立场上,才支持这一类似于“鼓吹永动机”的文章,并且认为发表这篇文章是“为百家争鸣提供一个平台”。而且,凡刘培杰参加了的微信群李教授都要退出。
    , U+ V! ?9 t1 a4 [/ q) x
    2 h5 v. _  F+ r  m2018年元月出版的《大罕数学诗文》一书的“编辑手记”里,刘培杰写道:“由于考虑不慎,把一篇不应录入的文章录入进来”(p329) 这事才终于翻篇。】
    : x* l1 z( h" ^) v! y7 y4 `$ z; d  \6 k- @/ o- ?
    5 W7 V6 Y( R! X) {- O
    4 Q$ [9 g5 a6 T; B  I. N# p- Q
    3 Y9 {# k, c+ ?" d1 H
    只要中国还想成为数学强国,李尚志永远翻不了篇 。因为只有给出数学基础领域内的东西才能成为数学强国。“三等分任意角”恰恰与数学基础有关。- O4 b" }% a; v0 u) c  t. G- L* b
    , E4 ^, @, p0 _1 q8 n: F. W4 m) G, u8 `

    " P2 J6 x- `! R+ K$ b) ?% X% o$ M                     # t) v) P1 n$ T; V

    % u, _+ l% `# }; s                               / [; t) F$ C9 R+ [: s4 E5 p
    " n: f0 F; T6 {* Q1 J9 q" F

    ! h  X+ j# d" @
    , N; b* X. _* r! K; H' G( ]1 f     $ x. R# O" k7 `' i6 G! H
    ) v/ E3 F* h) B2 K+ P/ x
                                                                                三等分任意角: t# `4 @) w( V% |4 D
    4 ]; k1 O/ j1 ~9 w$ i
    ) `. R+ h- r9 i: S0 s4 }9 K  a. s

    ' }6 Z) _! C3 M2020年9月16日。李尚志在石家庄二中西校区说:“数学的最高境界是简洁的逻辑美。”。8 o% ?" a/ r4 X$ m# M) `5 E# h
    4 I" a. v" N8 d8 H* P& l
    , O% a7 A' {# k) ]
    5 W' }. m) y/ z1 K
    “三等分角”是一个古老的数学难题。
    2 T! D' M( f7 u3 `; m0 D5 d: Y* _/ }4 i" b9 _
      华罗庚对“三等分角”的讨论作过一个“说明”,华罗庚通过“说明”告诉人们:“用圆规直尺三等分任意角是不可能的。”。华罗庚用--------“用圆规直尺三等分任意角就如步行上月球一样不可能”--------来强化华罗庚他的这个“说明”。
    / q7 L* a# C5 d  也因为华罗庚作下了这样的结论,被人们误以为:“即使华罗庚给出的与‘三等分角’相关的讨论仅仅是一个‘说明’,可以说,这个‘说明’还是强有力的,不可辩驳的。”。所以,对关于“三等分角”相关内容的辩难在中国数学界内是不被允许的。. _/ B$ _: I3 r1 n5 y
    + O$ @, j8 W3 l: S: y" U
      在“说明”中,华罗庚告诉人们:“两根线段相乘的结果是可以用圆规直尺作出来的。”。& Y0 P9 y: V  n
      怎么样能够作出图来?华罗庚先随意给出一根线段,并且设定这根线段为单位1。然后将两根已经给出的线段与作为设定是单位1的线段组合成相应的比例关系。通过这种比例关系作出新的线段。这根新作出的线段就可以是两根线段相乘的结果。( 1:a=b:ab 其中1就是随意给出用作单位的线段,a和b就是已经给定的两根线段,ab线段就是给出的结果。这里,要作出一根作为结果的线段需要多个作图步骤,几何作图的作图步骤越多,误差就会越大。)
    $ h- ?9 O: _4 _$ c- }( d7 f  ###########################################################################
    0 A' G9 M% G3 \; i% M) f  其实不用作图就可以给出两根线段相乘的结果:“令两根线段其中的一根线段是单位1,则另一根线段就是两根线段相乘的结果。(任何数乘上单位1的结果可以是这个数)。”。精准零误差和简单。* n: r0 Y! O$ m
      ##########################################################################3 p( @1 o4 ~1 ]" z1 ^; ?& f! Z8 [
      人们追求数学运算的结果精准和推导过程简洁。所以,华罗庚所给出的作图办法不怎么样。" T- j. G! g% V. y
    % a. ~7 a2 T. t( V; V8 o" z/ _
      华罗庚在“说明”中是这样说:“如果某一线段的长(某一点的坐标)是由已知的线段的长(或已知点的坐标)经有限次的加减乘除及开平方(指开正数的平方)后得出来的,则此线段(或此点)一定可以用圆规及直尺作出来。”华罗庚的这段话也就是通常所理解的尺规作图可能判别准则。华罗庚的这段话没有出现突出强调“设定一根线段为单位1”是必不可少内容。但是,在实际操作作图时,基本会出现“设定一根线段为单位1”这个内容,否则很难作图。& \. Q9 v5 z/ R" W9 g9 M2 x0 U  }

    9 S5 U+ }7 X+ _& G  J8 }% K  华罗庚一方面设定一根线段为单位1,另一方面又作出任意长度的线段。华罗庚试图用线段长度之比来确定“数”,以此作为“说明”的材料。5 b9 [5 l# D) n

    / U  \8 @, k/ `8 U0 p  华罗庚他是在实施混淆不同概念的操作。因为任意长度的线段它不表示是什么数。华罗庚需要解释的是他所理解的一定长度的线段就是单位1这样的数的设定的合理性。
    ( i0 W4 c- [: }& @0 `
    1 c' u& v# D6 i6 o9 _9 [0 g  可以看到,在“说明”中,华罗庚所给出的作图办法中有一个情况:【如果给出了不一样长度的线段作为单位1,华罗庚“说明”中所给出的线段ab的长度也会相应地起变化,这里看不到数学的确定性在“说明”中的体现。(已经给出的两根线段的长度在欧几里德几何内是唯一确定的,那么如果有两根线段需要相乘,它们相乘的结果理应是唯一确定的。)】。
    0 C8 @) Y* U- {3 P7 _- L- D- X  U; K0 O9 Z, J2 i4 q& a+ ~8 G
      可以观察到:& B& A- V7 o: i% U+ l# Q5 U
      华罗庚在处理二等分任意角时理应施用以任意长度的线段为出发点。( X$ l# C$ [1 j1 y' {6 D
      华罗庚在处理三等分任意角时不得不施用以设定为单位1的线段为出发点。' N+ q3 O. m+ w" _
      在处理所有“等分任意角”问题中,华罗庚必定会施用两个不同的出发点来作图和论证。这是华罗庚回避不了的。8 D  k. f7 ?3 O- B

    4 _5 |$ w8 z+ v+ a. M  混淆不同的概念和对数学确定性的认识不足是华罗庚讨论“三等分角”的硬伤。6 l4 o) ^2 _" F' t+ B7 U
      {也许有人对此言论表示不屑一顾。华罗庚只是接受了别人(甚至是许多世界著名的数学家)的东西,以此用作“说明”。华罗庚举出这个例子说明用代数的方法解决几何问题是很好的办法。}
    4 Q( Q1 p- F5 q8 W4 ~' u  这也是在学术讨论中,需要不需要和会不会主动去独立地思考已经成为定论的学术内容。
    ! |: C5 v; Y. u. B9 x  只是华罗庚已经去世,没有办法与华罗庚对等讨论了。6 E) W3 q- @7 `$ g8 v
    . s8 a8 H* T, Y, i! L0 @
      在今天,也曾经与活着的人讨论过。  y' u6 u. F! i  {' f9 u9 G
      例程代展。
    7 a7 X1 J! I3 ]& D, O3 N. e* |5 p  程代展就在科学网中提到过五次方程根式解和三等分角。
    3 O5 k2 j* n3 W% {/ F! z, g  程代展称继续研究五次方程根式解和三等分角的人是民科。民科冲击正确科学知识传播,(民科是)赘瘤。' v& K7 w: S/ Q4 k* O# o
      程代展豁命放胆“愿为真理轻荣辱”。很多年过去了,程代展的命还在,东西却没有豁出来。( u" }, S0 a7 ?) u1 {1 M
      程代展-----中科院数学研究员,关肇直的研究生。5 ]9 P  f% l" Y  b6 J( A

    1 e1 k( F$ @8 Q2 f  还有李尚志。+ v5 ^! c' ~5 s* \
      李尚志曾经写了一本书-----“三等分角与数域扩充”,也因此写了一首诗。9 e$ E6 ]  d3 o, I
      哈尔滨工业大学出版社刘培杰总编辑出书收录过“李尚志对中学生们不负责地写下了的一首数学诗”一文。引起了李尚志的“反弹”。9 @' F3 o* [; m' k
      李尚志通过彭翕成在网上发表文章:
    4 C2 E, T. O% j) p  (别把我吹捧成伽罗瓦 李尚志 彭翕成讲数学 2017-05-07)' c' @. P1 Z; j5 e6 a
      (李尚志:关于百家争鸣的对话 彭翕成讲数学 2017-05-23)
    $ y% J% f9 g3 T: e4 [' T- f3 J  李尚志在文中称别人是“民科”“草寇”。( U6 @& H$ y& p
      李尚志一会儿说:“三等分角不是李尚志解决的,而是伽罗瓦解决的”,一会儿又说:“而是伽罗瓦的理论彻底解决的”。  o* b! _, ?! R
      比较李尚志的“伽罗瓦”和“伽罗瓦的理论”两个用词。李尚志在混淆使用不同的概念和缺乏相关的数学史知识。- r! T8 V. O& L7 s9 y/ z) y( N8 F

    5 q9 p: Q( T; o0 l; O, R  李尚志还说:“杨修猜破谜底……被曹操杀了。杨修不明白……自己找死”。
    # a# D* V9 D8 [& f! l9 v  批评李尚志一诗的作者与彭翕成在华东师范大学内作了简短的交谈。
    ' f5 |, v& X2 O  彭翕成发表了-----【彭翕成的公开道歉 2017-07-31 09:44】一文。
    $ t# O& t, d/ f1 n9 U7 f% t  李尚志说过:“假如在学习奥数的同时也学到了对伽罗瓦的质疑,甚至变成民科去搞三等分角,虽然还不是黄赌,但也是中了毒了。”。, z3 u0 o- d% E- O& h
      在三等分角问题的讨论中,彭翕成的公开道歉说明了李尚志对身边的人(彭翕成)都说服不了。3 q" N! N/ N+ I; w0 L3 [+ A

    4 C0 d! Y  r; G, I  李尚志是华罗庚学生曾肯成的学生。也担任过中科大数学系系主任。
    3 O6 G/ s0 K3 b, ^3 p1 r, Y; {! X% H
      李尚志和华罗庚在处理三等分角的问题中混淆了不同的概念。李尚志更是缺乏相关的数学史知识。# _9 Z& T# S/ ~. E
      华罗庚、程代展和李尚志缺乏相应的文化素养,对伽罗瓦或者伽罗瓦的理论(包括他人;甚至是前人)所涉及的内容作不出独立的分析和判断。三等分角还是需要继续独立地作分析和判断的学术内容。+ ~! Y  F; }% G
    & a0 j$ C. D* k" z; d
      中科院最近成立了中科院哲学研究所,这是一个可喜的消息。
    0 V, C  u$ \! O# e1 d  希望有更多的人继续关心尺规作图(包括三等分任意角等)的讨论。
    ' N+ _+ j( {- n  也希望在进一步认识以往三等分角的问题的讨论的过程中,提升我国数学界的数学素养,为我国提供有用的数学内容。+ y/ x" _3 e2 b/ J1 |

    8 P7 A" ?  M% T- F5 @! g1 `% B8 i7 n# A; F* a/ g  i6 R

    ' P+ L& O# a4 m3 w5 a+ C
    / u! |7 H3 Q8 \$ N1 d
    $ t' r7 \( p+ K
    + E8 ]: B& p4 K. h. d  D" k. A; z* W- u' Q% S; L
    *****************************************************************************; t* K* C8 v. W& E$ e
    / Q9 w, f* X' R( f' k  L) Q5 o
    , O0 ^4 n; U) ]" U) }0 w
    , p( h/ ~2 V* a! Z! ?0 Q/ o8 r
    附:
    & x: ^0 @! O- p
    ' }! C# }* j1 Z) w% [! z. @(《几何原本》是古希腊数学家欧几里得创作的一部数学著作,成书于公元前300年左右。)
    " O0 F5 Z9 b  B, K& Y% Y张卜天:《几何原本》译后记:' r( E5 C2 e$ f) Z

      @& H* T- m7 e【《几何原本》在思想史上有双重意义。首先,它把新的严格性标准引入了数学推理,这种逻辑严格性直到19世纪才被超越;】1 y2 X1 m# k/ F: h) A8 [& j4 T

    " a. T' X' f, U% p; K5 t
    + N" N& z3 C5 U0 h; `3 Z" ^* j& U- M% N0 j! g, Q6 F: o
    张卜天译《几何原本》卷一定义:8 k7 N$ y0 p4 k9 ?' [5 R% h, J

    $ C$ p* W8 e% [/ y4 L" u【1 点是没有部分的东西】: M$ Y1 h6 V( P2 a, g% [: \  ^( P' n
    3 o  W5 x/ ~* d  n/ y# H7 {$ A, D
    【3 线之端是点】4 W& p5 n/ C0 N4 _- |9 R' D+ E

    1 f7 O/ N3 a5 i  h, z3 u; C【4 直线是其上均匀放置着点的线】5 p' R- D% o2 }* A9 N( a( b5 k

    # d. {1 {- E' Q" _5 @) }
    5 L4 A* ?5 Q* Q" Z# s! |& k5 `0 N% ~8 ~
    问题:仅有的两个“其上均匀放置着”点的结果是线段、曲线、直线还是什么?/ r+ |4 E( @2 i

    - k7 |( @: g  W7 m1 B: U* d- x) j线是由点组成的,但是点从来没有明确过作为线的单位(单元?)。一根线段的单位(单元?)是合理给出的,或者是随意指定和特别指定的?
    9 Z' B) s, ]! A2 j- M
    6 W0 ?& B! ]* z* G7 I: P( g3 d" d! T. K5 R4 t
    * I1 }+ z; R4 g& D, M9 Q
    张卜天译《几何原本》卷七定义:- x1 X( X# B  i5 r* }; T3 k! L

    & c9 T) r& t; _* V+ m$ S【1每一个存在的事物凭借单元而称之为一。】1 a# Y) K& S3 `' a; @& C

    , D# |; H5 z9 s! r* p; h【2一个数是由若干单元组成的“多少”。】% T1 {6 a. ^  y5 N( _0 ?/ x
    7 s3 O) [  [$ l4 I' \
    ! O7 A- d' N0 y  p: f* [
    1 Q8 B9 C0 t1 U" M( C( S
    张卜天译《几何原本》卷7第16命题中讨论了两个数相互相乘的内容。0 ]2 k9 h4 ?1 O. X( E+ U

    3 q* G. G; \; ]7 _' K# a
    . U3 V( p) W) a* q0 T5 U4 q" U" N$ K- I2 ]) H# |2 o
    问题是:
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    在讨论中出现了A、B、C、D、E 五根线段。作为单位(单元?)的E线段是怎么来的?9 u" T  e. O% c3 q9 T. x- ]
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    ******************************************
    % Z' X/ w) C' s3 l- v9 [
    7 D* m& v! r) ?8 f  b5 a在平面几何中,什么样的几何图形能够作为“线段”这个几何图形的单位(单元?)?
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