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每日觀點:數(shù)學(xué)證明到底是什么?丨展卷

時間:2022-06-20 06:26:38    來源:科普中國網(wǎng)    

數(shù)學(xué)史家,穆倫堡學(xué)院名譽Truman Koehler數(shù)學(xué)教授威廉·鄧納姆在1994年出版The Mathematical Universe一書,用26個英文字母作為標(biāo)題講述數(shù)學(xué)史上重要的問題和人物。本文選自J——Justification,論證。數(shù)學(xué)與其他學(xué)科最大的不同就在于,命題需要證明。數(shù)千年來數(shù)學(xué)正因為此發(fā)展進步,人類一步步攀上智慧的高峰。而且,在作者看來,“數(shù)學(xué)證明的標(biāo)準(zhǔn)不同于其他任何人類活動領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)?!澳敲?,數(shù)學(xué)定理的證明到底是什么呢?本文給出了四個基本原則,闡述涉及數(shù)學(xué)證明本質(zhì)的非常有意義的問題。

本文經(jīng)授權(quán)選自《數(shù)學(xué)那些事:偉大的問題與非凡的人》(圖靈|人民郵電出版,2022.3),標(biāo)題為編者所加。

撰文丨威廉·鄧納姆(William Dunham,美國穆倫堡學(xué)院數(shù)學(xué)教授)


(資料圖片)

翻譯丨馮速

“證明,”數(shù)學(xué)家邁克爾·阿蒂亞(Michael Atiyah,1929-2019)曾說,“它是膠水,把數(shù)學(xué)粘到了一起?!憋@然,這一觀點想說的是,證明或者說論證是數(shù)學(xué)的化身。

這樣的觀點可能會引起爭議。數(shù)學(xué)這個學(xué)科涉及的范圍如此廣泛,它可以包含各種活動,如估值、構(gòu)造反例、測試特殊案例以及解決日常問題等。數(shù)學(xué)家也不必每天24小時都在證明定理。

然而,即便理論命題的邏輯論證不是數(shù)學(xué)的全部活動,它也肯定是這個學(xué)科的特征。數(shù)學(xué)離不開其他各個方面的學(xué)術(shù)努力,就像它離不開證明、推理以及邏輯演繹一樣。在比較數(shù)學(xué)與邏輯的關(guān)系時,伯特蘭·羅素斷言:“已經(jīng)無法在二者之間劃出界線了;事實上,二者是一體的。”

本書已經(jīng)分析了很多數(shù)學(xué)論證。在第 A 章(Arithmetic 算術(shù))中,我們證明了質(zhì)數(shù)的無窮性;在第 H 章中,我們證明了畢達哥拉斯定理。就一般數(shù)學(xué)論證而言,這些證明相當(dāng)簡單。其他論證卻需要很多頁、很多章節(jié),甚至很多卷才能得出它們的最終結(jié)論。相應(yīng)的智力要求不見得適合每一個人,正如謙遜的查爾斯·達爾文表明的那樣:“我跟隨漫長而純粹抽象的思維軌跡的能力極其有限,因此我從來不可能在形而上學(xué)或者數(shù)學(xué)上取得成功?!被蛘?,用約翰·洛克(John Locke)更簡短的話說:“數(shù)學(xué)證明像鉆石一樣既堅硬又清透?!?/p>

數(shù)學(xué)定理的證明到底是什么呢?這個問題并不像它看起來那樣一目了然,因為它涉及哲學(xué)、心理學(xué)和數(shù)學(xué)各方面的因素。亞里士多德對此有深刻的理解,他把證明描述為“不是表面上的陳述而是內(nèi)心的冥想。”

羅素也做出了令人信服的評論:數(shù)學(xué)家永遠不可能把“完整的推理過程”寫到紙上,而一定會放置“足以使訓(xùn)練有素的大腦信服的證明摘要”。他想要說的就是,任何數(shù)學(xué)陳述都是建立在另一些陳述和定義的基礎(chǔ)之上的,這些陳述和定義又是建立在更多的陳述和定義的基礎(chǔ)之上的,因此要求證明沿著每一個邏輯步驟追蹤回來,也許有點魯莽。然而在 20 世紀(jì)初,當(dāng)羅素與艾爾弗雷德·諾思·懷特海(Alfred North Whitehead,1861-1947)一起合著巨著《數(shù)學(xué)原理》時,他似乎忘記了自己給世人的忠告。在這本著作中,他們嘗試著把整個數(shù)學(xué)回推到基礎(chǔ)的邏輯原理,并在這一過程中保留了細節(jié)。其結(jié)果是非常折磨人的。他們的展開如此周密,在他們最終證明了 1+1=2 之前,此書已達 362 頁,這一證明在“基數(shù)算術(shù)導(dǎo)言”一章的 54.43 節(jié)(參見圖1)?!稊?shù)學(xué)原理》使論證變得瘋狂。

圖 1 羅素和懷特海證明1+1=2丨摘自艾爾弗雷德·諾思·懷特海和伯特蘭·羅素于 1910 年合寫的《數(shù)學(xué)原理》的第 1 卷。劍橋大學(xué)出版社惠允

在本章,我們要試著保持頭腦清醒。按照我們的意思,證明就是在邏輯法則的范圍內(nèi)精心制作的推理,對于一個論斷的正確性,它無懈可擊,令人信服。像“說服誰?”或者“按照誰的標(biāo)準(zhǔn)無懈可擊?”等一類問題留作以后再議。

當(dāng)然,我們也可以選擇考慮什么不是證明。借助直觀、常識,或者更糟,借助暗示的陳述都不是論證。刑事訴訟中作為有罪證明的“排除一切懷疑”的證明,也不是我們所說的論證。數(shù)學(xué)家認為,證明不僅能排除合理的疑問,而且能夠排除所有疑問。

我們可以從許多不同的方向展開關(guān)于數(shù)學(xué)論證的討論。這里,我們給出四個重要的基本原則,并逐個闡述涉及數(shù)學(xué)證明本質(zhì)的非常有意義的問題。

基本原則#1:個案不充分

無論在科學(xué)中,還是在日常生活中,當(dāng)實驗反復(fù)肯定某個原則之后,我們就傾向于接受它的真實性。如果肯定的案例數(shù)量足夠大,我們就說有了一個“被證實的法則”。

但是,對于數(shù)學(xué)家來說,幾個案例的結(jié)果盡管可能給出一些提示,但絕不是證明。下面給出這種現(xiàn)象的一個例子,考慮

這是真的嗎?顯然,我們可以代入幾個正整數(shù)看一看有什么結(jié)果。當(dāng) n=1 時,我們得到f(1)=1-28+322-1960+6769-13132+13069-5040=2,顯然斷言成立。如果我們代入n=2,計算結(jié)果為

f(2)=27-28×26+322×25-1960×24+6769×23-13132×22+13069×2-5040=2

這一次斷言仍然成立。我們希望讀者拿出計算器,驗證一下f(3)=3,f(4)=4,f(5)=5,f(6)=6,甚至f(7)=7。

這個論斷的證據(jù)似乎建立起來了。有些人,特別是那些對這樣機械式的計算沒有熱情的人也許已經(jīng)宣布這個陳述是真的。但是,它不是真的。代入 n=8 時,我們得到

結(jié)果不是我們期望的 8。進一步的計算表明f(9)=40329,f(10)=181450,f(11)=640811,所以此斷言不僅失敗了,而且錯得驚人。對于由n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7時都為真得出 n 為任意正整數(shù)時都為真的猜測實際上是不正確的。

我們把下面這個表達式展開并合并同類項,就可以得到剛才討論的多項式

f(n)=n+[(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)(n-5)(n-6)(n-7)]

顯然,對于n=1,項(n-1)為零,因此方括號中的所有乘積都為零;因此f(1)=1+0=1。如果n=2,那么n-2=0,所以f(2)=2+0=2。類似地,f(3)=3+0=3,一直到f(7)=7+0=7。但是這之后括號里的項不再是零,例如f(8)=8+7!=5048。

這引出下面這樣一個富有挑戰(zhàn)性的擴展命題。假設(shè)我們引入

g(n)=n+[(n-1)(n-2)(n-3)…(n-1000000)]

并猜測對于所有正整數(shù)n,有g(shù)(n)=n 。

我們做乘法且合并g(n)的項,就得到一個一百萬次的驚人方程。通過與上面完全相同的推理,我們將發(fā)現(xiàn)g(1)=1 ,g(2)=2,一直到g(1000000)=1000000。

在發(fā)現(xiàn)了一百萬個連續(xù)正確的證據(jù)之后,任何思維正常的人都會懷疑g(n)是否總是產(chǎn)生n。對于任何人——除了數(shù)學(xué)家之外,一百萬次連續(xù)成功都等同于排除了所有值得懷疑的證明。然而,再接下來驗證一下,g(1000001)實際上等于1000001+1000000! ,這個數(shù)非常大,顯然超過 1 000 001。

上面這個例子強調(diào)了關(guān)于數(shù)學(xué)證明的第一個基本原則:我們必須對所有可能的情況進行證明,而不僅是對幾百萬個情況進行證明。

基本原則#2:越簡單越好

數(shù)學(xué)家贊美那些巧妙的證明。但是,數(shù)學(xué)家更贊美那些既巧妙又經(jīng)濟的證明,即那些直擊要害、直達目標(biāo)的沒有多余之處的簡潔推理。這樣的證明被認為是優(yōu)雅的。

數(shù)學(xué)的優(yōu)雅與其他創(chuàng)意作品的優(yōu)雅沒有什么不同。它與莫奈的油畫藝術(shù)的優(yōu)雅有很多共同之處,僅用寥寥幾筆勾勒或幾行詩描繪的法國鄉(xiāng)村風(fēng)景,勝過長篇大論。優(yōu)雅在本質(zhì)上屬于美學(xué)范疇,而不是數(shù)學(xué)的特性。

同任何理想一樣,優(yōu)雅不是總能夠?qū)崿F(xiàn)的。數(shù)學(xué)家們?yōu)楹喍獭⑶逦髁说淖C明而奮斗,但是經(jīng)常必須忍受令人討厭的煩瑣事物。例如,抽象代數(shù)中有限單群分類的證明用了 5000 多頁紙(最終檢驗通過時)。尋求優(yōu)雅的人請另尋出路。

相比之下,數(shù)學(xué)家達到的終極優(yōu)雅是所謂的“無言的證明”,在這樣的證明中一個極好的令人信服的圖示就傳達了證明,甚至不需要任何解釋。很難比它更優(yōu)雅了。例如,考慮下面的例子。

但是第一個基本原則警告說,只有傻子才會依據(jù)一個案例就匆匆得出結(jié)論。我們要利用圖2 去證明這個命題。

圖2

這里我們采用由一塊加上兩塊再加上三塊等這樣階梯式的結(jié)構(gòu),如圖2陰影部分所示;用方塊擺出n×(n+1)的矩形排列。這個矩形是由兩個完全相圖同的階梯組成的,矩形的面積等于它的長和寬的積,即n×(n+1) ,因此這個階梯的面積一定是矩形面積的一半,即

證畢。

讀者也許觀察到這個“無言的證明”仍然伴隨著一段文字解釋。但是,語言的解釋的確沒有必要,這個圖示值千言萬語。(“無言的證明”是美國《大學(xué)數(shù)學(xué)雜志》的固定專欄。)

下面是另一個不可否認的優(yōu)雅證明。假設(shè)我們從 1 開始把正奇數(shù)依次相加:

1+3+5+7+9+11+13+…

一些經(jīng)驗提示我們,無論把這個加法進行到什么時候,其結(jié)果總是完全平方數(shù)。例如,

這永遠為真嗎?如果是,我們?nèi)绾巫C明這個一般結(jié)果?

下面的推理需要一點代數(shù)知識,根據(jù)觀察:偶數(shù)是 2 的倍數(shù),因此對某個整數(shù)n,其形式是2n ;而奇數(shù)比 2 的倍數(shù)少 1,因此對某個整數(shù)n,其形式是2n-1。

定理 從 1 開始的連續(xù)奇數(shù)之和是一個完全平方。

證明 設(shè) S 是從 1 開始到2n-1(n>0)的連續(xù)奇數(shù)之和,即

S=1+3+5+7+…+(2n-1)

顯然我們可以求從 1 到 2n 為止的所有整數(shù)的和,然后再減去偶數(shù)之和就可以得到連續(xù)奇數(shù)之和。換句話說

S=[1+2+3+4+5+…+(2n-1)+2n]-(2+4+6+8+…+2n)

=[1+2+3+4+5+…+(2n-1)+2n]-2(1+2+3+4+…+n)

這里,我們從第二個方括號的表達式中提出了一個因子 2。

第一個方括號中是從 1 到 2n 的所有整數(shù)的和,而第二個方括號中是從 1 到 n 的所有整數(shù)的和。圖2的“無言的證明”展示了如何求這樣的整數(shù)和,所以我們兩次利用那個結(jié)果:

化簡上式得到

一句話,這個證明是優(yōu)雅的。但是,如果它是我們尋找的那種優(yōu)雅,那么圖3則給出了另一個更短的證明,一個無言的證明。這里奇數(shù)是一個方塊、三個方塊、五個方塊,以此類推,按特殊方法排列。我們從左下角的一個方塊開始,三個有陰影的方塊包圍著它形成一個2×2 的正方形,五個沒陰影的方塊包圍著前面這些方塊形成一個 3×3 的正方形,接下來就是七個有陰影的方塊包圍著前面這些方塊形成一個 4×4 的正方形,以此類推。這張圖示清楚地表明從 1 開始的連續(xù)奇數(shù)的和總是產(chǎn)生一個(幾何的)平方。這個證明非常自然。早在 2000 年前古希臘人就知道它了,現(xiàn)代的后輩可以通過構(gòu)建方塊模仿這一證明。

圖3

溫斯頓·丘吉爾(Winston Churchill)說:“短小的詞為佳,而既古老又短小的詞為最佳?!蔽覀兛梢灾匦旅枋鲞@個優(yōu)雅推理:古老的證明為佳,而既古老又短小的證明為最佳。

基本原則#3:反例的價值

數(shù)學(xué)中有一個非常嚴(yán)酷的現(xiàn)實:為了證明一個一般的陳述需要一個一般的推理;但為了反駁它,只需要一個特殊的例子,一個使這個陳述失敗的例子。后者稱為反例,一個好的反例價值如金。例如,假設(shè)我們有下面的猜測。

我們強調(diào),盡管可能需要 50 頁紙的推理來證明一個定理,但是只要一行反例就可以反駁它。在證明和反證之間的大戰(zhàn)中,似乎沒有一個公平的競爭環(huán)境。但是,還是要說一句警告的話:尋找反例不像看起來那樣容易。下面的故事就是一個例子。

兩個多世紀(jì)前,歐拉猜測至少要把三個完全立方加起來才能得到另一個完全立方,至少要把四個完全四次冪相加才能得到另一個完全四次冪,至少要把五個完全五次冪相加才能得到另一個完全五次冪,等等。

讀過第 F 章的讀者應(yīng)該意識到,這是費馬最后定理的特殊情況 (n=3)。

提高次數(shù),我們能夠找到四個完全四次冪,它們之和等于一個四次冪。例如,考慮下面絕非一目了然的例子:

歐拉猜測三個四次冪之和不會產(chǎn)生另一個四次冪,但是沒有給出證明。一般地,他說至少需要n個n次冪,使得它們之和等于另一個n次冪。

這件事在 1778 年成立,近兩個世紀(jì)后它仍然成立。信任歐拉的人不能用證明來肯定歐拉的猜測,但不相信歐拉的人也不能構(gòu)造出一個特殊的反例來駁倒它。這個問題是一個未解問題。

到了 1966 年,數(shù)學(xué)家利昂·蘭德(Leon Lander)和托馬斯·帕金(Thomas Parkin)發(fā)現(xiàn)了下面這個例子:

這表明三個四次冪,而不是歐拉說的四個四次冪,也能生成一個四次冪。

尋找這些反例需要大量努力,甚至動用了計算機的力量,這是非常驚人的。這顯然給出了基本原則 #3 的一個推論:有時候反證比證明更難。

基本原則#4:可以證明否定

在理發(fā)店或快餐店里,我們經(jīng)常聽到這樣一句老話:你不能證明否定。它可能是由下面這樣的對話引發(fā)的:

A:“超市小報說一個小妖精中了獎。”

B:“沒有小妖精這種東西?!?/p>

A:“你說什么呢?”

B:“我說小妖精不存在?!?/p>

A:“你肯定嗎?你能夠證明它不存在嗎?”

B:“當(dāng)然……不能。但是你也不能證明它存在?!?/p>

這個對話很長。用一句話說,它聲稱我們絕對不能證明小妖精不存在。

數(shù)學(xué)家知道得更清楚。一些最偉大、最重要的數(shù)學(xué)推理所論證的就是某些數(shù)、某些形狀、某些幾何結(jié)構(gòu)不存在且不可能存在。人們使用最猛烈的武器,即理性的、嚴(yán)密的邏輯確立了這些不存在的事物。

認為否定不可證明的這種普遍觀念本質(zhì)上是錯誤的。為了證明小妖精不存在,我們似乎需要翻遍愛爾蘭島上的每一塊石頭,翻遍南極洲的每一座冰山。當(dāng)然這是不可能實現(xiàn)的野心。

為了在邏輯上確立不存在的事物,數(shù)學(xué)家采用了一種非常不同然而又非常完美的策略:假設(shè)這個對象的確存在,然后再追蹤由此產(chǎn)生的結(jié)果。如果我們能夠證明存在的假設(shè)將導(dǎo)致一個矛盾的話,那么邏輯法則允許我們得出結(jié)論:我們在第一步中所做的存在的假設(shè)是錯誤的。因此,我們就能夠得出這個事物不存在的毫無爭議的結(jié)論,同時也說明一個事實,即我們采用了一個非直接的途徑所得到的這個結(jié)果是正確的。

在第 Q 章中,我們將討論最著名的不存在證明:為什么不存在等于

的分?jǐn)?shù)?然而,對于我們眼前的目標(biāo),下面這個例子就足夠了。

定理 不存在邊長分別為 2, 3, 4, 10 的四邊形。

處理這個問題的一個實用方法是截出這些長度的木棍,然后試著把它們擺放成一個有四條邊的圖形。這只是一個說明,然而在邏輯的意義下,這相當(dāng)于要在某塊巖石下找到一個小妖精。即使我們花費了好多年都沒有成功地用這四根木棍擺出一個四邊形,也不能排除也許某個人在某天成功地把它們擺成四邊形的可能性。

合理的方法是我們要間接地證明一個否定。開始我們假設(shè)存在一個四邊形,它的邊長分別是 2, 3, 4, 10,然后再設(shè)法生成一個矛盾,這是一個戰(zhàn)略上的飛躍。

我們假設(shè)的四邊形如圖4 所示。畫出虛線所示的對角線,它把這個四邊形分成兩個三角形,并設(shè) 是這條對角線的長度。第 G 章(古希臘幾何)已經(jīng)說明過,歐幾里得證明了三角形的任意一條邊小于其他兩條邊的和。因此在△ABC 中,我們知道10<4+x。同樣在△ADC 中,有x<2+3。把這兩個不等式結(jié)合起來得到

10<4+x<4+(2+3)=9

根據(jù)上面的不等式,得到10<9。這是不可能的。我們最初所做的存在這種特殊的四邊形的假設(shè)導(dǎo)出了這一矛盾,所以說我們的假設(shè)是無效的。

這個四邊形的四條邊長的出現(xiàn)順序(按順時針)是 10, 2, 3, 4。還有其他方法放置這四條邊,如圖5所示,同樣的推理也導(dǎo)出一個矛盾。此時是10<2+x<2+(3+4)=9 。這是不可能的。

圖4和圖5

沒有必要再繼續(xù)尋找了,重新布局再多次也是沒有意義的。這樣的四邊形是不可能存在的。我們最終證明了一個否定。

基于矛盾的證明是一個非常好的邏輯策略。假設(shè)我們想要證明的反面是成立的,我們似乎是在毀滅自己的目標(biāo)。但是,最后我們避開了災(zāi)難。哈代把基于矛盾的證明描述為“數(shù)學(xué)家最好的武器之一。它遠比其他任何先手棋策略好得多:象棋手也許要犧牲一個小卒或者其他一枚棋子,但是數(shù)學(xué)家犧牲的卻是整盤游戲“。

問題:還需要人類嗎?

大約在 20 世紀(jì) 70 年代到 80 年代期間,有一種令人不安的映像闖入數(shù)學(xué)家的意識之中。這就是計算機映像,它以光一樣的速度和實質(zhì)上的可靠性接手了證明定理的工作。

令整個數(shù)學(xué)界感到困惑的是此后出現(xiàn)的一些利用計算機來證明定理的情況。這些情況往往把一個定理分解成很多子情況,假如肯定了每一種子情況,那么就可以斷定解決了整個問題。遺憾的是,這種分析通常需要考慮上百種情況,需要成千上萬次計算,而人類沒有可能重復(fù)所有步驟??傊@樣的證明只能通過其他機器來檢查。

1976 年,計算機證明憑借解決四色猜想問題戲劇般地登上了數(shù)學(xué)舞臺。所謂的四色猜想,是任何畫在平面的地圖都可以用四種(或少于四種)顏色著色,使得擁有共同邊界的任意兩個區(qū)域都被涂上不同的顏色。(例如在圖6中,我們不想給區(qū)域 A 和 B 都涂上紅色,因為那樣一來它們的公共邊界線會被遮住。我們允許給相交于一點的兩個區(qū)域,如區(qū)域 A 和 C 涂上相同的顏色,當(dāng)然一個點不是邊界線。)

四色猜想誕生于 1852 年,在接下來的一個世紀(jì)里引起了廣泛的關(guān)注。有幾個問題很快就被解決了,比如任何平面地圖肯定可以用五種顏色著色,還有就是用三種顏色著色地圖是不充分的。圖 7就給出了這樣的一個地圖。在這張圖上,我們必須使區(qū)域 A、B 和 C 有不同的顏色,因為它們每對都有共同的邊界,但是接下來,除非使用第四種顏色,否則不可能給區(qū)域 D 著色。

因此,五種顏色(可能)太多而三種顏色又不夠。顯然這就需要四種顏色。四種顏色足以給任何平面地圖著色嗎?

我們之前的討論表明,要想解決這個問題只有兩種選擇:要么提出一個特殊的反例,即給出一種不能用四種顏色著色的特殊地圖;要么設(shè)計一個一般的證明,證明任何地圖都能夠這樣著色。對于數(shù)學(xué)家來說,這個反例很難找到。他們制作的每一張地圖無論多么錯綜復(fù)雜,都能僅用紅色、黃色、藍色和綠色著色。(有蠟筆的讀者也許想立即勾畫出一張地圖,然后嘗試一下。)

圖6和圖7

但是,正如我們反復(fù)提醒的那樣,證明可不光是找到幾個反例就算完成了。以前人們會發(fā)瘋地尋找一般推理,但事實證明每一種情況都與尋找反例一樣困難。局勢處于停頓的狀態(tài)。

后來,美國伊利諾伊大學(xué)的阿佩爾(Kenneth Appel)與哈肯(Wolfgang Haken)宣布四色猜想為真,震撼了整個數(shù)學(xué)界。令人們感到震驚的不是這個結(jié)論,而是他們的證明技術(shù):計算機完成了證明中最艱難的部分。

阿佩爾和哈肯處理這個問題的方法是,把所有平面地圖分成某些類型,然后分別分析每一種類型。遺憾的是,一共有上百種類型需要檢查,每一種類型都給高速計算機帶來大量的工作。最后,計算機宣告這個猜測是真的,即所有可能的類型都可以用四種顏色著色。這個定理得到了證明。

這是真的嗎?說句公道話,當(dāng)時一種不安的情緒在整個數(shù)學(xué)界蔓延。這算得上是一個正確的論證嗎?令人困惑的是,回答這個問題需要一個真正的有血有肉的人每周工作 60 小時,花費大約 100 000 年的時間去檢查計算機的計算。甚至是最健康、最樂觀的人也不可能活那么長時間,總之,誰愿意花這個工夫呢?

如果程序出現(xiàn)了錯誤怎么辦?如果功率突增使得計算機跳過關(guān)鍵的步驟怎么辦?如果計算機的硬件設(shè)計暴露出極少見的微小缺陷怎么辦?總之,我們能夠相信機器大腦能給我們真理嗎?正如數(shù)學(xué)家羅恩· 格雷厄姆(Ron Graham)在考慮這些復(fù)雜問題時提出的那樣:“實質(zhì)的問題是這樣的:如果沒有人能夠檢查一個證明,它還是一個真正的證明嗎?”

直到今天,這個問題也沒有明確的答案,盡管隨著計算機證明變得更加普遍,也許數(shù)學(xué)家們對它們的出現(xiàn)會感到稍舒服些,但是,公正地說,如果四色定理擁有寫了兩頁紙那樣短小、睿智而優(yōu)雅的證明,而不是依靠計算機的蠻力得到的證明,那么大多數(shù)數(shù)學(xué)家也許會輕松地喘口氣。傳統(tǒng)主義者希望古老的數(shù)學(xué)不要被接上電源。

“還需要人類嗎?”此時這個問題的答案仍然是“需要”。畢竟得有人打開空調(diào)吧。但是我們得承認這個觀點也許是有偏見的,因為它的支持者本身是人。

我們關(guān)于數(shù)學(xué)論證的討論到此就結(jié)束了。顯然,還有很多話要說,也應(yīng)該引出其他的議題,應(yīng)該提出其他的基本原則。但是,我們最終得出的最重要的結(jié)論是:無論是優(yōu)雅還是麻煩,是直接還是間接,是依賴于計算機還是人力,數(shù)學(xué)證明的標(biāo)準(zhǔn)不同于其他任何人類活動領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)。

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標(biāo)簽: 基本原則 這個問題 連續(xù)奇數(shù)

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