名著中的学科作文:数学忆事:我的小桌(昆虫记)
(2015-03-05 22:12:00)
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小桌行星定律同伴天体力学 |
分类: 学科阅读 |
数学忆事:我的小桌
节选自法布尔的《昆虫记》
学解析几何的时候到了,我的合作者,那位数学家可以来了;我觉得自己将会理解他讲的内容。我已经翻了一下书本,发现书中研究的课题,具有消遣性,不会特别难懂。
我们在我家的一块黑板前开始学习。经过几个晚上的沉思和学习之后,我非常吃惊地发现,我的老师,这位读天书的高手,实际上常常成了我的学生。他并不十分理解坐标和多项式的组合。我勇敢地拿起粉笔,掌起这条几何船的舵。我讲解书本,按自己的理解对它进行解释;我在文本中搜索,探测暗礁直到天亮,最后走向答案边缘;我讲解时逻辑推理那么紧凑,步法那么轻快,那么明晰,好几次我都觉得是在回忆而不是在学习。我们就这样继续学习,互换了角色。我用镐头敲击凝灰岩,将它击碎,刨松,直至能够让思想潜入。我的同学,现在我可以用这个平等的称谓了,他听,向我提出异议,引出一些要靠我们同心协力去解决的难题。在插进岩石缝的两根杠杆的合力作用下,巨石被撼动,推倒了。
我在司务长的眼角再也看不到狡黠的皱纹了,现在真诚的合作和推心置腹的交谈带来了成功。黎明渐渐到来,虽然还很暗,却充满了希望。我俩都惊叹不已,而我的满足感是双重的:我让自己明白,也让别人明白了。夜晚在充满情趣的几小时中即将过去,当困倦袭来使我们的眼皮发沉时,我们才停下来。
我的同伴回到房间后是否睡了呢,他是否不再去想我们刚才唤起的幻象呢?他对我说他睡得很好。这种优越性,我可没有。像擦黑板那样抹去我那可怜的大脑里的思想,我可做不到。思想的网络始终在工作,它像一个晃动的蛛网,无法休息,因为在上面得不到平衡和稳定。
当睡意最终到来时,我也往往是似睡非睡,思维活动远没有停止,反而比醒着时更活跃。这种迷迷糊糊的状态还不是大脑睡眠的时刻,我常常在此时解决前一天没能攻克的难题。我的头脑里点起了一盏无比明亮的灯,对此我几乎浑然不觉。
这时我会猛跳起来,重新打开灯,赶紧记下我的新想法,不然等我醒来时也许就想不起了,这闪光就像暴风雨中的闪电,来得快消失得也快。
它们是从哪里来的?也许是来自我很早养成的习惯:不断地往脑子里储备食粮,为思想的烛光添加永不干涸的油滴。你愿靠智慧获取成功吗?不停地思考就是永不失败的方法。
这种方法,我比我的同伴更勤于采用,也许这就是我们互换了角色,弟子变成老师的原因。再说,这并不是难以忍受的困扰,不是用脑过度,反倒是一种消遣,几乎可以和优美的诗媲美。在《光和阴影》这本书的前言中,我们伟大的抒情诗人雨果说过:
数存在于艺术中,也存在于科学中,代数存在于天文学中,天文学涉及到诗;代数存在于音乐中,音乐涉及到诗。
这是诗人的夸大其辞吗?当然不。雨果说得对,代数,这数字排列的诗迸发出极美的情感。我觉得它的格式,它的诗节美极了,别人有不同的看法我也丝毫不感到吃惊。当我不慎把自己超几何学的狂想告诉我的同伴时,他的眼角上又现出了一丝嘲讽。他说道:“无稽之谈,纯粹是无稽之谈,接着画我们的曲线切线吧。”
司务长有道理,我们将要面临的考试容不得梦想者这般冲动。那么,我是否就真的错了呢?在理想的火炉里重新加热算数中淡忘了的东西,将思维上升到公式,让那些抽象的空洞里充满生活的阳光,难道不是洞察未知世界的一种省力方法吗?当同伴对我获取成功的方法不屑一顾,忙忙碌碌应付考试的时候,我却在完成有趣的旅行。我之所以能以代数这根坚硬的拐杖为依靠,是因为我有内趋力做向导,学习成了一种快乐。
继直线组合的角度之后,学画优美的曲线就更有意思了。圆规有那么多未知的特性,一个方程式中包含着那么多科学定律的萌芽,应该从这个神秘的内核中,推导出椭圆形丰富的定理!在这一项的前面加一个“+”号,通过两个友好的交点,相互引出恒定数量的向径,得到的是椭圆形,行星的轨道;在这一项前面加上“-”,得到的是反向双曲线,绝望的曲线像无限长的触手在空间延伸,越来越接近一条直线,那是永远无法达到的渐近线。去掉这一项,得到的是抛物线,它徒劳地、无休止地寻找另一个失去的焦点,这是子弹的轨迹,是彗星有朝一日访问太阳时的轨迹,之后彗星便消失在深渊里再也不会回来了。像这样画星球的轨迹不是非常奇妙吗?我以前是这么认为的,现在仍然是。
做了十五个月的练习之后,我们一起去蒙彼利埃大学参加考试,我俩都获得了数学业士文凭。我的同伴已经精疲力尽,而我却从几何中得到了消遣。
经历了二次曲线的赛跑,我的同伴疲惫不堪,不想再学了。我以获得新的学位,数学学士学位,这迷人的前景诱惑他,这个新目标将把我们引向天体力学的门口;可是诱惑对他不起作用,我无法带动他赞同我的大胆计划。
他认为,这是个荒谬的计划,它将耗尽我们的精力而毫无结果,没有经验丰富的领路人的指引,除了一本尽是固定不变的简单术语,而且总是让人弄不太懂的书之外,没有别的指南,我们这条小船一触礁就会沉没。但我认为,就是躲在核桃壳里,也照样值得到浩瀚海洋里去劈波斩浪。
就算术语吓不倒我们,高难题也会难倒我们,他向我解释拒绝奉陪的理由。我想,在无处停泊的海岸边摔死,那是我的自由,至于他,为了谨慎不会再跟随我了。
我猜想还有一个理由,我的背叛者没有说出来。他刚刚获得了有利于实现自我计划的职衔,别的东西对他还有什么要紧的呢?仅仅为了学习的乐趣而饱受熬夜之苦,搞得精疲力尽值得吗?不为利益所惑,专注于知识魅力的人是疯子。缩进我们的壳里,闭上螺厣,避开生活中的烦恼,以软体动物的方式生活,这就是活得自在的秘诀。
然而,这可不是我的哲学。当我完成了一段跋涉之后,感兴趣的是,准备踏上通向捉摸不定的未知世界的新征程。我的合作者离开了我,从此我独自前行,再没有人和我一起讨论研究问题,在有趣的交谈中度过夜晚了。在我的周围没有人理解我,也没人会提出不同的想法,哪怕是被动的,辩论中能闪现出光芒,就像卵石碰撞会迸发出火花一样,可是没有人会来参加辩论。
当困难像悬崖峭壁似地挡在我的面前时,没有友人的肩膀支撑我去攀登。我独自在崎岖不平的山崖上攀登,经常跌落,摔得鼻青脸肿,然后爬起来再发起新的冲击;我独行,听不到加油和鼓励声。当我精疲力竭地攀上顶峰时,我将发出胜利的呐喊,终于可以看得更远了。
数学攻坚战将耗费很多脑力,需要孜孜不倦的思考,我刚开始读那本书就意识到了。我进入的是一个抽象的领域,是一块只有靠顽强的思考去耕耘的坚硬土地。和朋友一起学解析几何时,用来画曲线的黑板现在已经被冷落,与其用黑板,我还不如用一本纸包住封面的本子。有了这位可靠的朋友,我就能坐下来,让腿得到休息,可以挑灯夜读,使思想的炼炉保持旺盛,使难以攻克的问题在此融化,得到锤炼。
我的小写字台右边放着一瓶一个苏的墨水,左边放着一本笔记本,剩下的地方刚刚够写字。我喜欢这张小桌,它是我们新婚的财产之一。它可以随意挪动,天阴时放在窗前,如果阳光强烈时就放在光线较弱的角落里;冬天可以将它靠近燃着柴火的火炉边。
可怜的核桃木小木桌,已经半个世纪了,我对你却愈加忠实了。墨迹斑斑、伤痕累累的你,像以前支撑我解方程式那样,支撑着我写散文。你并不在乎用途的改变,你那吃苦耐劳的脊背,像迎接代数式那样迎接思想的表达式。而我却没有这份平静,这次转向并未使我得到安宁,捕捉困扰着脑际的种种念头,比求方程的解更困难。
亲爱的朋友,如果你看见我一头灰发,准会认不出我来。从前那张洋溢着热情和希望的脸到哪里去了?我老了许多。再瞧瞧你,我刚把你从商人那里买来时光滑锃亮,散发着蜡香,现在却是多么破旧不堪啊!和你的主人一样,你也长了皱纹,我承认,那是我长期磨损所致,因为金属笔尖蘸了浑浊的墨水写不出字来时,我不知多少次,不耐烦地用笔在你背上使劲划过啊!
你的一个角已缺损,木板也开始裂缝。我时常听见天牛幼虫啃噬你的声音,年年都蚀出新的蛀槽,使你的牢固受到了威胁。旧的蛀槽向外敞开呈小圆洞,一个外来者毫不费力就占领了这些美妙的住所。当我在写字时,我看见那个胆大妄为者迅速地从我的肘下经过,很快钻进天牛幼虫留下的蛀槽里。这是个猎手,身材纤细,身着黑衣,来为它的幼虫抓一筐小虫。噢,我的破桌子,一群居民在开发你;我在一群攒动的昆虫身上写字,没有什么比这张桌子更适合于写昆虫的回忆。
如果你的主人不在了,你将会怎样呢?家人在分我这点可怜的家户时,是否会将你以20个苏拍卖掉呢?你是否会成为水槽边搁坛子的架子?或者,我的子女是否将异口同声地说:留下这张破桌子,父亲就是在这张小桌上孜孜不倦地学习,以期能够教育别人,为了把我们抚养长大,他就是在这张桌子上耗尽了精力;留下这神圣的小桌吧。
我不敢相信有这样的未来。噢!我亲爱的老朋友,你将落入陌生人之手,他们不会关心你的过去;你将变成床头柜,上面放着汤药碗,直到你老朽,瘸了腿,派不上用场时,你将化作青烟,和我的艰苦劳动化作的另一股烟雾,在我们跳动的血管最后安息的地方,在遗忘中与我会合。
不过,我的小桌,我们还是回想一下年轻的时光吧。你打了蜡,光彩熠熠,而我则满怀美好的幻想。那是个星期天,是休息日,可以长时间工作,不受学校的差事干扰的日子。我倒是更喜欢星期四,它不是假日,更便于安安静静地学习。尽管礼拜天有让人分心的事,还是给我留下了闲暇时间。我们尽量好好利用它,一年有52个星期天,几乎相当于一个暑假。
那天我有一个绝妙的问题要探讨,那就是开普勒的行星运行定律。他通过计算研究出来的三定律,应该告诉我天体力学的基本原理。第一定律说:以一颗行星的矢径画出的面积与行星运行的时间成正比。由此我可以推导出,使行星保持在轨道上运行的力,是指向太阳的。利用微积分方程式,我终于推导了一个公式;于是,我思考得更勤了,我全神贯注,以便从思想的光辉中更准确地把握真理的产生。突然远处传来嘣、嘣、嘣的声响,声音越来越近,越来越响。我真倒霉,该死的“中国阁”!
我解释一下,我住在佩尔纳公路口的一个镇上,远离城市的喧嚣。在我的住处对面十步远的地方,刚开了一家可供跳舞的小咖啡馆,挂着“中国阁”的招牌。每到星期天下午,附近农场里的姑娘和小伙子们都来这里跳四组舞。为了招徕顾客,促销清凉饮料,酒吧的老板在舞会结束时都会举行摇奖活动。
摇奖前两小时,他就让人拿着奖品在公共场所招摇,有短笛和锣鼓开道。一个结实的小伙子举着一根竿子,上面系着红色羊毛带,挂着镀银无脚杯、里昂头巾、一对烛台和几包香烟。有这样的诱饵,谁还会不进这家酒吧呢?
嘣,嘣,嘣!游行的队伍吹吹打打。队伍来到我的窗下,向右一拐进了那座宽敞的、有黄杨环绕的木板建筑。现在如果你怕吵,那就躲得越远越好,低音大号声、笛声和号角声将一直持续到深夜。走吧,在卡菲尔人的音乐声中推导行星三定律的结果,我非疯了不可!赶紧逃走吧。
我知道离这里两公里处,有片荒凉多石子的开阔地,是蝗虫喜欢的天堂。那里非常安静,而且还有些圣栎丛可以遮阴。我拿了书和几张纸,还有一支铅笔跑到那个荒凉的地方。啊!多么安静,多么美妙!但是太阳逼进了荆棘遮盖的那一小块地方,勇敢些,小伙子!就在蓝翅蝗虫的陪伴下钻研行星运行三定律吧。你该回去了,算术题解出来了,皮肤却晒黑了。脖子被太阳烤晒,是钻研天体力学的面积定律的后果,后者是对前者的补偿。
一周的其余时间,我还有周四和晚上用于学习,一直学到困得支撑不住为止;总之,尽管有学校的工作缠身,时间并不缺少,关键是不能让自己一开始就被无法避免的困难所吓倒。我极易在这布满藤本植物的森林里迷路,必须用斧子砍断绊藤才能开出一条路来。幸而走了几次弯路之后,我都回到了正确的道路上。我又迷路了,我顽强地用斧子开了半天,还是得不到满意的线索。
书就是书,一个简练不变的文本有很多学问,我承认,哎!可是它往往晦涩难懂。好像作者写它是为了自己,他自己明白,别人也该明白。可怜的新手,你们必须靠自己,尽可能从中摆脱出来。
对你们来说困难不可避免,也别无他法指引出路,减少路途的坎坷,更没有能透进一线亮光的辅助洞口。书本不像口头表达那样,能用别的方式去攻克难题,能通过不同的途径将你引向光明,书本除了述说所写的内容,不会告诉你更多。
作者论证完毕之后,不管你们懂还是不懂,他都毫不留情地缄口不言。你们只能一遍一遍地读,苦思冥想;一次次在计算的脉络里穿梭,白白花费了力气,却无法驱走黑暗。那么,我们通常所需的照明器是什么呢?说来微不足道,只是一句简单的话;这样一句话书上却找不到。能得到老师指点的学生多幸运啊!他不会在途中遇上讨厌的拦路虎。遇上不时挡住去路、令人泄气的高墙,该怎么办呢?我听从伟大的几何学家阿朗伯特给青年数学家的建议,他告诫我们说:“要有信心,勇往直前。”
信心我有,前进的勇气我也有。我挺走运,我在墙根前寻找的线索,常常翻过墙就找到了。当我失足掉进一个未知世界时,有时能找到炸药把它炸开。刚开始是小颗粒,颗粒结成小团滚动着,越变越大。从一个定理的斜坡滚向另一个定理的斜坡,小团变成了大团,成了有巨大威力的弹丸,它倒退着向后抛,劈开了黑暗,现出一片光明。阿朗伯特的告诫自有其益处,只要别过分滥用。如果过于匆忙地翻阅这本晦涩的书,你会非常失望的,最好在扔掉它以前,狠下工夫与困难作斗争,艰苦的训练将增强活跃敏捷的才智。
在我的小桌的陪伴下,经过12个月的思考,我终于获得了数学学士学位。我终于能在半个世纪后,担负起丈量蛛网这项极有益的工作。