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华罗庚的遗憾和丘成桐的失望

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    群组: MATLAB与数模算法实训

    群组: MCM优秀论文解析专题

    群组: 科技写作基础培训

    群组: 第四届cumcm国赛实训

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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)
    % M9 B  x$ @3 Q6 q8 `" b" z7 x2 S& ]9 M+ M
    【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)
    6 s6 n. p  O9 J8 D" F- S. ~2 H
    ( 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)。)( o+ Y/ ?7 f1 w  k
    ( 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)& T6 o% _2 a4 N
    & I3 d/ R  W' P0 h
    **************** 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。****************
    " l) A7 O# B! O1 e) Z! p2 C$ M, o! |" d$ }. Z
    / N* v/ I. \- y; f' {) \
    ( ?4 Z  m: h& S6 O- A, f% y9 P
    3 E" _/ x( I" @4 U  p% v% e2 I. f
    8 ?- O: u& G  C+ Z
    " M3 V2 `  e+ e6 l1 W1 n

    9 j" e/ V6 s& ?" Y (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。)4 p5 E2 k, A+ w* w* S: G
    7 v- t/ l3 f+ o. t  M1 T8 _  O
    $ Y4 l: b/ V! z/ A9 K
    (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。)% H  g! }8 f# Q, @5 j) G7 Q
    % B3 `+ D* O" Z

    6 c4 s7 `2 }2 \4 ^; e# M0 d* K, n2 I/ o1 [3 r  w9 h) T2 N
    (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。). x% u0 Q. L2 j' x4 G9 f( W/ M

    2 p+ A0 c' a# g$ c  ~& |' C* j- F+ z4 k0 l* F1 Q9 @

    * @( h1 \8 W  N1 [. q* O# ]
    & r. z/ I& q' A) U/ u7 ^3 P) }8 f
    8 J4 ?0 {# Y% H( q: ^3 I6 _1 {【数学诗的欣赏与创作 大罕】   
    2 N& k6 z9 G; l  y
    ( r) M2 q( B0 r+ E. C. ^2 E3 D【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):* I1 `# i2 z" v; m6 M+ |% F, @. H
    8 {0 e* ^) E) w0 l/ p$ c& l
    一角三分本等闲,尺规限制设难关。5 R3 S, i' X# r' K# _5 Q; n9 z
    1 p$ m3 m, i% b, G  i3 q. C+ z- |
    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 _* Y. U# j5 T8 ~4 ]  r

    8 {* I0 n5 Y5 }, b0 v6 c: U1 M黄泉碧落求真谛,加减乘除谈笑间。
    ( |: R+ P( J8 t4 t* O8 ]6 v4 Y# }. _# c1 h7 z
    随后有三个注解加以说明。7 t. v( t1 a4 l

    2 `8 O# U7 u" z. @! M: \% _" |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!
    0 x1 H2 s9 h4 o6 P5 E
    + s6 a1 P$ w" _( l/ h6 @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。
    * P  Z3 t/ B4 Z! E- i: h
    8 g3 H! [% W+ |/ r' U! ^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。】   {/ N3 G# d3 \3 ]

    % C" f9 B& W1 J/ N9 e( c$ h7 Y' i1 Q4 i7 o
    " ]/ z' Y+ f' v, S7 x6 P

    8 }' {+ K2 q. Q$ o% c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。5 w: g% J! j3 j6 Y, j: t% \- ?
    " Q) X1 Q" c/ H5 K% D3 I

    ) j+ ]- a* h+ y0 c                     # U5 t8 }8 U6 `& x3 C- o/ }
    $ Y. B$ j: s( O) o1 o
                                   ; @, l* X1 |# w) R" `! q
    $ |; z8 e% I- O( @
    % l4 b; E+ n& }9 |

    $ ^: ~" r; h. i5 E% p     . N9 B( j; A6 L+ Y1 z- x$ @

    4 p0 f6 I# t' [# Z- X3 w                                                                            三等分任意角
    6 b, B" w9 T! z+ T5 t# G4 m; `
    ; d# {; W0 t+ B8 }& J) o2 I* D' x6 z+ r; z, C3 J* t, u

    8 ]& z! c% V' r2020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。”。
    # [# t0 |  V/ ?4 O; z3 C" [% }7 z% W+ q( M

    6 f- Z( N) N5 o1 V2 g0 F7 ^) L" q4 O: z. B
    “三等分角”是一个古老的数学难题。5 i% I" D- K2 v8 f; B  f& `

    % q' U$ ?$ ~- B: a3 d( g" u  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”。
    ; p9 g1 P9 |  K0 g! Q  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。
    , o4 |, Z" J: ~" t  R9 u. I& x5 g0 A& I5 e4 d" [
      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。”。, v/ p2 N" t, W# N1 L+ D5 W
      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。)
    ; Y5 ?' `8 q% I* Z7 i  ###########################################################################
    & j8 R+ a. d. [' Z5 R3 e6 |6 `  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。
    ) p& m! Y8 v# e3 v  ##########################################################################
    $ T, W9 r, l: `9 ]5 m" e3 o  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。
    / E1 B6 v- y( \4 [# U( [* i# K" g! N# I
      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。* X: ?( K2 i. g* G4 L7 y

    - Y% Q" m, N- o# l7 |: t8 W3 G  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。
    7 U# }) e1 ~5 e1 m4 `
    8 s- ?4 w+ p" q( C( T( B% d- D  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。& Q( Z3 Q" O, e2 p) \
    0 J' Q  d/ W! H& u- h% t. S
      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。)】。' D! {# z& T4 \$ L* \/ U

    - p' P& I  z* S+ Q  可以观察到:
    ( }* ^. `. q7 I4 ^8 S, S- V" k. ?9 C1 \  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。
    ! _5 e2 h7 t% L( I1 j& f  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。
    & Y  X/ R3 V; s2 b5 M4 Z+ a  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。: @: b, q* H) |

    + l6 n4 V; m8 f1 r% _  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。: G& i% K/ G, n+ c; H8 I- N
      {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。}
    0 _% d: O$ O* z* Q  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。5 n9 s4 f! K+ u* Y
      只是华罗庚已经去世,没有办法与华罗庚对等讨论了。
    $ x' x3 ?3 M; w; a2 @, F6 E- z0 r& h; J2 j4 f
      在今天,也曾经与活着的人讨论过。
    + ?5 \) w) s1 U+ N8 ?  例程代展。
    . q/ k8 V& i5 c6 Q4 e  {: J  程代展就在科学网中提到过五次方程根式解和三等分角。
    7 S5 J3 `7 v4 P- p. m2 _  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。0 Q( W" F! H6 ^( l1 u* [
      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。
    ; @% y3 M" h0 K. E- r5 p  程代展-----中科院数学研究员,关肇直的研究生。6 d  V! {- J2 C5 j5 e! ^6 k0 Q# N

    ' `$ t& O/ Y- S' }, x0 g  还有李尚志。
    0 l3 W' ^6 S! ^+ x% u  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。/ w7 L0 ~6 m) `  s2 C
      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”。5 k7 ?$ m4 V4 c5 f4 t$ p# o
      李尚志通过彭翕成在网上发表文章:4 D" ^5 u9 n6 H, A
      (别把我吹捧成伽罗瓦 李尚志 彭翕成讲数学 2017-05-07)
    / y& Z+ d' M  n+ n  (李尚志:关于百家争鸣的对话 彭翕成讲数学 2017-05-23)2 X2 H; m6 d/ B* ]: H
      李尚志在文中称别人是“民科”“草寇”。  [- q% d% {8 [# u: ?+ g
      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”。& m; S, c% u5 |" }
      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。
    " y) @, @) a3 D; G2 B4 T/ U
    / |7 v+ o; S: L  S' g  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”。
    ' o: v+ v9 t, y  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 j) x9 p( O- T# E7 ^  彭翕成发表了-----【彭翕成的公开道歉 2017-07-31 09:44】一文。3 c3 H+ M& n/ B( a; S) C5 h
      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。”。. Q: R2 F) u; u/ |  Z
      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。
    ; {: ?) B* U! L+ g/ y% A# E9 L) i6 d9 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。( A' \# t! L, \: S1 p' d" F

    # b1 y+ v8 Y2 l" ^/ {  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。
    # W8 j. i7 L, o' Z8 j3 [  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。
    9 e7 E# D+ f1 i8 a3 i0 c
    , f: _7 K7 M% e  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。
    7 `6 h; \% x  M- B$ U% H+ H  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。
    2 g* C; c7 T. l; [9 h/ z2 s0 E  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。
      j3 b- h+ Q0 L  S( S/ e: {. F5 U$ h2 D: `: ^4 X: u

    % o2 {- ?! Q6 G# t* x% q  x4 R( ]' h1 g5 W# \7 n% W

    . ^- Z" u5 r: E, _5 v# m" }/ o$ `9 z

    % ^7 f5 _6 e. P- g" b
    % [* P! A( B9 z*****************************************************************************
    ) j* N- S# k$ g% @  |. f
    - u& M0 f& Q  G% u# b  d. [( l5 w. ]: e# J) c1 k" O3 C

    / j0 _& e* j3 B! ^5 {/ h附:
    " D0 N- f1 x+ |0 b$ q: @6 v: P3 Y
    9 K  W% F8 |/ c+ p(《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。)
      F5 o, }8 i+ F; S7 b; y0 c张卜天:《几何原本》译后记:
    - @2 U6 `$ S* U" C3 n6 s/ Z4 x) J) K% i0 D3 M) f, \
    【《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;】0 r. y5 B- \5 z; I* p5 f: t$ ^

    3 ]8 ?# s5 e# c6 ^& v1 c) y# s3 H
    # F/ s. ~, F5 v& I. g6 o( y) i  X, P
    张卜天译《几何原本》卷一定义:% `, M4 w9 T" W5 h1 x

    . n2 v, d- u  x! a4 O1 c1 B【1 点是没有部分的东西】/ O+ m/ M& d0 q& [

    : a. A4 |4 Y* F【3 线之端是点】
    / D6 d0 u) i4 O/ {+ J: D. K+ E/ \- B+ Q8 C
    【4 直线是其上均匀放置着点的线】: ]) j5 [2 }2 N$ Y
    / H# h& j0 J! D* L
      a7 @. c( S7 s/ d" K+ O6 D1 z. n( K
    . D# [6 P9 g0 L9 o) x9 C9 x! W
    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?+ j* s  ^( E! q0 V

    - h+ D  b7 K& [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?3 n& p* \* L% v

    : x, r. G' q# g' V6 ~8 W! l6 \! Y% ^9 t8 n' V! U
    ! X% `: K9 H" w! J+ L1 S1 }
    张卜天译《几何原本》卷七定义:; j% ?+ u! R9 d: m" b  p5 o% @
    ) z5 ~( X& T5 p# S  Y1 Q. E9 s3 m
    【1每一个存在的事物凭借单元而称之为一。】. Q+ ~) P, K' g1 N" w% V
    : V; z7 E: U4 b: {* P3 z; E( r
    【2一个数是由若干单元组成的“多少”。】$ @) p) X9 q2 r# r, w- @" U
    " R2 a* W+ {" D4 \

    ) I& I! v7 ^1 k& h' m
    # ]; r/ m! @& q( M7 V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。) q, ?9 m  j9 |
    * d( W0 |+ C) T6 O% `
    % y) s: \/ o; j+ }$ N0 `. y

    ' y- s) @6 r& s8 A; I问题是:2 x' a8 n6 X3 `: A1 o7 ]  y

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    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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