首頁 給孩子的數學三書:全3冊

一、數學是什麽

這裏所要說明的“數學”這一個詞,包含著算術、代數、幾何、三角,等等在內。用英文名詞來說,那就是Mathematics。它的定義,照平常的想法,非常簡單而且非常明了,幾乎已用不到再加說明。但真要說明,那卻問題很多。且先舉羅素在他所著的《神秘主義與邏輯及其他論文》提出的定義,真是叫人莫名其妙,好像在開玩笑的一般。他說:

“Mathematics may be defined as the subject in which we never know what we are talking about, nor whether what we are saying is true.”

將這句話很粗疏地譯出來,就是:

“數學是這樣的一回事,弄它這種玩意兒的人也不知道自己究竟在幹些什麽。”

這樣的定義,它的惝恍迷離,它的其妙莫測[1],真是“不說還明白,一說反糊塗”。然而,要將已經發展到現時的數學的領域統括得完全,要將它的繁複燦爛的內容表示得活躍,好像除了這樣也沒有別的更好的話可說了。所以帕佩裏茨、伊特爾森和路易·古度拉特幾位先生對於數學所下的定義也是和這個氣味相同的。

對於數學的一般的讀者,這定義,恐怕反使得大家墮入五裏霧中,因此撥雲霧見青天的工作似乎少不來了。羅素所下的定義,它的價值在什麽地方呢?它所指示的是什麽呢?要回答這些問題,還是用數學的其他的定義來相比較更容易明白。

在希臘,亞裏士多德那個時代,不用說,數學的發達[2]還很幼稚,領域也極狹小,所以數學的定義隻需說它是一種“計量的科學”,已很可使人心滿意足了。可不是嗎?這個定義,初學數學的人是極容易明白而且能夠滿足的。他們解四則問題、學複名數[3]的計算,再進到比例、利息,無一件不是在計算量。就是學到代數、幾何、三角,也還不容易發現這個定義的破綻。然而仔細一想,它實在有些不妥帖。第一,什麽叫作量,雖則我們可以常識來解釋,但真要將它的內涵弄個明白,也不容易。因此用它來解釋別的名詞,依然不能將那名詞的概念明了地表出。第二,就是照常識來解釋量,所謂計量的科學這個謂語也不能夠就明確地劃定數學的領域。像測量、統計這些科學,雖則它們各有特殊的目的,它們也隻是一種計量。由此可以知道,單用“計量的科學”這一個謂語聯係到數學而成一個數學的定義,未免廣泛了一點。