记得上大学时,我就买了《从一到无穷大》这部名著,并进行了认真的阅读。但是,现在回想起来,当时并没有理解其中的精髓。
其原因就是我们提出的一个关于学习的规律在起作用:学习的效果与学习者的知识软件成正比。作为学习者拥有知识软件的一种极端情况,无论多么优秀的文章,对于知识软件为零的文盲来说,看到的只是被墨水污染的纸张;作为另外一个极端情况,对于拥有足够知识软件的读者来说,却可以从中看出超出作者原意的内容来,这就是阅读的联想和启发作用。读者的知识软件越多,所引发的联想也就越多。由于每一次阅读都会增加读者的知识软件,因此,每次阅读都会有新的收获。特别是对于有些名著,是需要反复阅读的,即“阅读的阅读的边际收益”可以是递增的。上大学时之所以没有读懂《从一到无穷大》,就是因为自己的知识软件不够。
《从一到无穷大》之所以成为一部名著,首先是因为选题好:从一到无穷大不仅是量的变化,更重要的是质变。从某种意义上讲,无穷大是经典数学与现代数学的一个分水岭。对于这样一个重要的选题,如果再加上内容深入浅出,条理清楚,文字优美,当然就会很容易成为名著。在无穷世界里有着许多和有穷世界里不同的规律。例如,在有穷世界里,X
显然不等于 X+1;但在无穷世界,当 X 趋于无穷时,X 和 X+1
是相等的。再比如,对于只有有限项的数列来讲,整个数列是不可能和它的任何子列对等的;但对于拥有无穷项的数列来讲,整个数列与它的某一子列对等是经常遇见的情况。对于由自然数构成的无穷数列来讲,它的奇数项和偶数项构成的子列都和自然数列对等。
伟大的数学家希尔伯特在一次讨论无穷大性质的演讲中,提出了“无穷旅馆”的概念,以帮助人们形象地理解有穷与无穷的区别。作为生活常识,我们都知道,对于一个内设有限个房间的旅馆(有穷世界)来说,如果所有房间都已客满,这时又来一位客人要订个房间。前台只好礼貌的说:‘对不起,所有的房间都住满了’。现在设想有一个“无穷旅馆”,内设无穷个房间,所有的房间也都客满了。这时又来了一位客人想订房间。前台会说:‘没问题,我给你安排’。这在有穷世界是没有解的事情,但在无穷世界里却完全可以做到:只要把1号房间的客人搬到2号房间,2号房间的客人搬到3号房间,。。。,N号房间的客人搬到(N+1)房间,。。。,这样,新来的客人就可以住进已被腾出的1号房间了。更有甚者,如果这时又来了无穷位客人要订无穷个房间,前台仍然会说:‘没问题,我给你安排’。于是,他就把1号房间的客人搬到2号房间,把2号房间的客人搬到4号房间,。。。,把N
号房间的客人搬到(2N)号房间,,。。。,这样一来,所有的单号房间都腾了出来,新来的无穷位客人就可以住进去了。
无穷旅馆的概念其实是一种思维实验和思想模型。这在科学上是一种重要的研究方法。
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