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华罗庚的遗憾和丘成桐的失望

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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)
    9 ?& v" a( f9 }! m) o" l/ H" M: ~
    0 r0 S* k% [- q, v1 S1 ~; I1 V【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)+ Z' W2 {3 P$ x& V1 @- M2 u9 z  j! W$ n

    2 Y2 `6 S, o& c5 s9 _4 o3 Q( 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)。)& C6 X3 n( _( u! o5 z3 R" u
    ( 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 b# M1 b( v# T! f2 @1 a, ~$ b
    ! G$ }! ]/ {+ W0 c* ^7 Z' r# g**************** 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。****************0 W( x/ h9 u! U6 y/ u: o7 u( M

    / K6 C1 @; F, ~7 V  l/ _3 g" L! J. |; S$ O

    & f% a0 ~! i) M, b0 Z4 }
    % y. p7 x, z( r! D# o/ ]9 s/ h$ R* G+ o( f( l

    , {5 m$ W2 L- G0 B! G
    - n! \# r( s" w! y9 I5 H (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。)9 g! }3 u$ z, Y6 K$ m) D. P! I
    - P$ g$ o+ [" d0 w

    9 c& t: o$ ?( D5 _0 X! {(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。)* A5 M8 S+ _' z; \9 L
    , {: h. n2 L5 J+ w

    5 k0 E! q* J7 J5 Y, [8 d! s4 n" F- b2 {5 m/ c
    (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) w0 ~6 a1 |% S
    4 H6 q. O* f8 U4 ?+ E
    ( |: u7 r5 y' Y% @2 Z0 ]

    " I: s3 `; p# Y& B+ Q
    0 O' B. z' e5 j3 s  {5 M
    2 t0 x& C2 G8 P+ b- {, @7 i& f, [【数学诗的欣赏与创作 大罕】   
    ) x1 P% d+ j! j$ c- B! R
    . v6 l$ [( t+ ?* C【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):
    + {" U0 J+ y0 f
    8 r' A0 x% {* ^一角三分本等闲,尺规限制设难关。2 \+ ?0 x8 C8 h" |

    1 ~: f% P9 T9 z. T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。
    * x: E0 L4 q- |
    + Q/ w* y! v! T- Q8 |( Y黄泉碧落求真谛,加减乘除谈笑间。
    ! y& _6 f  r% A6 G- K7 O: ^; l
    " ]) S" F8 j; Q3 P随后有三个注解加以说明。9 c/ v2 ?9 t0 \. X
    7 f* R5 G+ m$ n- \3 |" D
    2011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!
    : a& H( C9 N+ w; I& \& l( B- h" u5 u. [/ C5 Z* O3 O5 c
    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。2 F/ L! e4 B" o  F! T* }
    5 Q5 u% R" H: T9 W/ h+ S
    2018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。】
    " B0 ?$ Q# W/ s" u& z- ?  ~9 J, L' p7 }- i* h1 J( v
    ) M" N, g, ]$ w- w% e; N  b8 I
    - Y/ a4 i4 o0 Y5 \6 g0 s  q. m$ B2 e

    0 C- }- O+ b6 O. u8 U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。- ^; |' P! {5 R! S  q, J
    / }* U1 F; e# A) W6 a
    : \! k- d. }7 x' r8 H
                         
    . A% _( C3 O& k" _( n) z
    * x6 w0 r/ H0 v  i1 s/ G5 ]9 T2 n                               8 O- k5 e3 A  C/ f' I- t8 p4 s. n
    8 ~! i8 ?0 [% ]
    # O7 D- X4 j, g" l% e" h
    ; ~4 g/ f. A  n" R) x: I5 l
         * V& N! s+ l" V8 c9 Y/ a
    * Z; o) a* X2 v  Z7 V2 a
                                                                                三等分任意角
    * k) J% W# h! [1 F6 e# D
    ( F/ e! M( O$ A8 j( k
    & f% f" f/ y( a3 B
    8 w$ N! y2 j: Z& M. b7 k2020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。”。4 Z, `" F' h$ q6 S3 ~8 M- H: }

    ' U' S  b3 T  z7 e) h: g9 l' y) ^# j; }7 ~: t2 Y
    7 Q4 M8 I! d& r. G) P$ R
    “三等分角”是一个古老的数学难题。  W$ L& [/ W* Q4 k6 f- \

    " k' Y' U" b" n" ~0 j) r. j  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”。  N) A6 o! A. n
      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。$ A; e4 b- `7 D6 [/ J/ s( t+ G
      Z. d8 y/ [5 W9 C
      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。”。
    " P- }; B. A* 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。)
    ) z! G3 }/ t1 v( U2 L  ###########################################################################- s$ [2 G( {4 f! a. L/ g/ q; n2 H. H
      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。
    6 V! Y# `$ X3 h3 ]9 N  ##########################################################################9 ~. N% P5 }5 Y/ K) h6 t
      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。2 G8 H: ?' t  N  {

    & e1 E5 g, |! X; C8 b$ _* v  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。
    & [: \, R0 l& n1 s, q5 a, r2 G
    / x% ]4 x8 ]  o2 ^( a" G7 {$ J  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。9 K! g$ M3 @' J+ X$ _

    # W5 m1 P5 X: ]* K- V8 I  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。6 c" c" W$ }4 g8 c+ S/ [* D& T9 S

    9 x& I( h0 a3 H  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。)】。
    ' }7 v& R; t3 U; ~
    3 D+ V) K4 x/ U0 ?4 P  可以观察到:) x' S. V* A. J% ~4 X3 i" N
      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。
    ' ?  h" F2 \: U  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。" t0 L6 P. k: m: k! g/ ?! d
      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。5 u- C( j4 i5 y0 Y, W

    8 j( Y- x7 }1 j; V/ s  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。
    0 ~# }6 y/ `/ Z4 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 {( u0 c9 F% `
      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。
    8 k8 U! e  n1 i+ G$ m0 K. t  只是华罗庚已经去世,没有办法与华罗庚对等讨论了。6 D) \8 ?6 a6 z+ V0 d) t
    4 u$ m+ c9 v6 K" s7 o
      在今天,也曾经与活着的人讨论过。4 B- {, f* ]3 k9 T& }4 m' o* A
      例程代展。% L* K) }* f" q& m! `6 a
      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 m0 v/ v% u9 k5 S, i  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。; @3 A  m3 q" ?4 Q& o8 b
      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。  G1 [5 l  N( Z' f; D9 J
      程代展-----中科院数学研究员,关肇直的研究生。
    + t, R; D* P/ \2 Z+ Z
    , C6 s* |6 e8 _1 G0 l) \! }+ f7 B  还有李尚志。$ `+ h$ z) s" m4 L  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。
    ' r8 ~( [" p& L  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”。
    3 [3 m% O% V; I  X# S: A  李尚志通过彭翕成在网上发表文章:. a( B( a# }+ ^
      (别把我吹捧成伽罗瓦 李尚志 彭翕成讲数学 2017-05-07)# Q6 D( a: i, U8 f% W) u
      (李尚志:关于百家争鸣的对话 彭翕成讲数学 2017-05-23)
    $ T$ P2 {6 a: f! g1 ^  李尚志在文中称别人是“民科”“草寇”。
    , M" j- H( p& q8 e+ V6 z  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”。
    4 I5 i/ C7 T  ]3 T/ B! L  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。! E/ H4 T+ m; S) W+ ?

    , ?/ V9 M) \. W% ^- |, H  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* R: q2 t* q/ Z9 ^- g  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。
    " \2 |  \, o8 [. A5 ^9 _  彭翕成发表了-----【彭翕成的公开道歉 2017-07-31 09:44】一文。
    0 }) R/ U4 J7 H, j4 p  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。”。
    9 i# F8 Y; U9 @( w  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。
    ) S: g# {0 j: @% J- _. m8 p+ w- \/ X
      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。
    7 j. ~4 Q" }) C0 }$ X( l) O: O: ?; j( z9 D' q. q* t' W
      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。  g" O6 ?9 K8 @9 C" @6 k
      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。
    , m6 F* }# G. x: R+ O
    / c9 f% g, ^8 Y3 H! r0 J& F. t  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。! V8 j' Q8 V5 G1 J3 R( H; m
      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。6 s9 I2 b0 G# |- c6 f  w1 u+ O
      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。2 \+ d) J& @4 x7 A4 y. c
    9 \9 `( l, C4 D, v( ?

    : G6 V7 J& y- |
    1 ?+ n6 J9 T3 |# R: U! H5 d
    ; N$ V8 V: @4 Z0 g9 q7 Z& `% W
    3 _. u! r, L2 R, M- {$ |* r" w3 g: E: Z

    # |! {& ~" X6 l( U) @. V* g7 t*****************************************************************************
    ! ~& u- G- v, W  G: s; l1 x( d% R5 a# O; g( n2 `

    % Z/ L2 D9 o( k8 U0 p9 M/ {( r3 z8 s. r  Q& b" L; S& `7 `9 G0 X
    附:
    % u& h; e- f; w( p* r/ d& L& N2 L8 v: i, V
    (《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。); H, F) x& Y  `1 e5 q1 ?: p! @- v
    张卜天:《几何原本》译后记:/ V7 Y  u$ i# k3 ]6 M" q5 a

    $ C$ c$ @+ R0 s  b6 q【《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;】# M' \" B- g0 Q: B" T
    ) Q1 D, \- @3 {* J6 m& j; Y
    $ y$ K5 C4 |& f1 H" l
    # M4 }( l$ ]' g$ S. e3 L
    张卜天译《几何原本》卷一定义:
    * ?3 M( E( r  c7 D! Y7 w3 C; @8 L
    / q1 \2 G$ E# G$ ^【1 点是没有部分的东西】
    % K2 j% Z8 a+ f( Q! E% F( k' z. N
    5 ~% T0 V0 Z2 \; N8 {+ \1 F2 g【3 线之端是点】
    " p" ]; X; j3 v5 g( J% @; x
    2 W. [* `& I0 c$ O1 z! ]【4 直线是其上均匀放置着点的线】0 D" Y1 ^: Z& R& d, H" Z* r

      e! `- z' H4 [2 h6 V( y  z7 x
    6 h3 T6 N$ ?' }$ m) |$ G; S7 g  Z7 h4 B
    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?
    . W- ?9 Q$ K0 c) L" R, u
    2 d0 t( a% p. \% Z8 t* Z, ?/ ~7 C+ h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?& M! G, P5 r  o7 E2 n7 Z

    2 S* S2 Z( F6 S4 S" Y9 |* E6 Q8 Y) {- X- G0 [: H$ R

    # \  [1 V0 g% J  e" q0 h张卜天译《几何原本》卷七定义:8 c( T+ b1 V2 Q. Q6 _$ w2 X, k! n

    0 f2 q+ T* W! ?+ M! s* j【1每一个存在的事物凭借单元而称之为一。】7 P: q  c% h" A
    $ f( H: u1 ?2 A$ }4 d2 I" U
    【2一个数是由若干单元组成的“多少”。】  I7 c& u2 ~/ @, _8 l: M

    9 N1 |  a8 J0 D! y) O' M8 f8 M
    , I9 a6 N( {) M, b5 ~6 L2 A* k8 K: V( R
    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。2 C) ], Z& f6 k( L+ Q7 p

    # P! l7 @5 E" j5 q) l# m' ~. E, v5 _
    : c& s7 F: G9 O
    问题是:
    8 i4 n) f, m: M, F% N
    ; k* @' T, _% p' \& ]7 d3 P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?
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    . `2 l" G& M% F' l2 z7 D7 s5 f3 B
    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?)?) s! L7 ?; z; _9 ^9 J$ q

    ; ?- V! W* L; H. U
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