“存在性定理”演绎(倪既新)
[2011-08-25 16:37:12]

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    张奠宙教授是位治学严谨而又性灵机趣的数学家,非但研究、教学如此,对待生活常事,也富有科学与智慧的深长意味。譬如他为亲友的小孩把脉有无数学天分,就是一个典型的例子:   
   “我常常先问,你们学校有多少学生?回答或是500,或者1000。于是我的问题来了:‘你们学校的学生是否有人同一天过生日?’孩子们的回答不大一样,有说‘不会的,没那么巧’,也有说‘不知道’的,或者说‘大概会有的’等等。如果有孩子非常坚决地说‘肯定有’,我就断定他能够把数学学好。”(见《笔会》张奠宙文《云深不知处》)    为什么这样有把握?张教授分析说:因为一年至多366天(闰年),生日也只能有366个。一旦学校的学生数目超过366人,那就能绝对肯定必然“存在”两人的生日相同,即同一天过生日。这就是数学上典型的存在性定理。
    哦,真是亮人耳目啊!
    存在性定理,学术性解释是“在定理的命题叙述中涉及存在量化的定理。”我的理解,这也许可演绎为:“对未来发展趋势提出有根据的科学预测,也就是用科学的方法去分析研究相关各方面的内在联系,由此判断某项结果的必然存在性,然后创设条件,使最终结果发生”。
    所以我想,新学年开始在即,对每个学童的家长来说,如何科学设计孩子的发展方向,依据他(她)的天分几何与兴趣所在,而不是以家长自己的利益判断来规定孩子的前途,倒真应该参照一下张教授所举的“存在性”例子。
    如果依据这个定理再提高和扩展开来,那么对一个工程、一个规划,一个城市甚至一个国家来说,只有根据自身的自然条件,首先确定某项理想结果的必然存在性,最后才有可能实现。不然的话,就会盲目从事,建了拆拆了建,浪费资源,耽误时间,最终还得不到应有的期望效果。这正像渔夫打鱼,确定了水中鱼的存在,撒网才有收获。
    张教授另一个事例的涵义似乎更进了一层:北京航天大学有位教授登峨眉山,听别人说,只有山腰云层高低合适时才会显现佛光,否则就没有眼福。这时他看到山腰有一股云气正向上涌,便推测,如果云层的趋向持续不变,就必然“存在”某个云层高度和太阳光射角恰到好处的时刻,佛光就会出现。果然,没过多久,远处传来了“快来看佛光啊”的喊声,证明了他的“存在”推测是完全成立的。这就是“运用存在性定理先判断其存在,然后待机找到了那个佛光存在的时刻。”
    有言道“预则立不预则废”。数学的存在性是用逻辑推理出某结果100%的存在性。我们的工作和生活当然不能这样逻辑推理,但科学地推测、判断某结果高概率可能的存在性,仍然是谋事不可缺少的第一步。只有有了它,一切的未来“存在”才可以预见,才充分实在,才可信可靠,才永久稳固!
    说得有点远了,已经背离了张教授的原意;而我“演绎”得对与不对,则要请张教授指正啦,呵呵!

倪既新 博客文章
2011-08-24
 

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