数学与情绪:一个独特的话题

辽宁日报 2019年05月05日

顾  犇

我们通常认为,数学是逻辑性的学问,而日本数学家冈洁却认为,数学中重要的是“情绪”。 情绪是影响心智与认知发展的重要因素,若不能培育“健全的情绪”,则很难真正理解数学和创造性是什么。冈洁的《春夜十话》从“情绪与心智”的角度,论述了认知发展、义务教育中的深层问题,同时阐述了对人性的细微考察与独到理解,是一本影响了日本几代人的经典名作。

数学是日常生活必不可少的工具。人人都要学数学,但是人人都畏惧数学。数学,犹如象牙塔,外人觉得遥不可及,入门者却津津乐道。数学与情绪,听上去是风马牛不相及的事情,却很吸引眼球。

提到这个话题,一下子让我想起了曾经的数学生涯。我曾经立志当数学家,学了7年数学,在外国人眼中,我也可以算是个“数学家”,因为他们按所学的专业而不是实际从事的职业来称呼人。其实,我当时为了学好数学,读了大量的课外读物,没有想到误入歧途,一发而不可收,对数学本质的思考,迫使我开始思考更广泛的领域,涉及人文和社科的各个方面。于是,我走出了数学。现在回头看,数学的本质问题确实值得我们深思。

数学到底有什么用?常人不容易理解,所以数学家也经常要做不少解释。数学不同于自然科学,却是研究自然科学必不可少的工具。数学当然也不同于社会科学,但是现代的社会和经济活动分析中,也不可或缺。数学貌似与人文学科相去甚远,但它们之间也有不少联系,例如哲学、美学、艺术等,都与数学之间有一定的联系。

因为数学太专,成为专门的数学家,未必能从局外人的角度看数学,而数学家也未必了解其他领域。《春夜十话》作者是数学家,也涉猎音乐、美术、文学,必然对其中关系有所思考,于是就出现了这样一本奇特的书。

冈洁(1901-1978年),日本天才数学家,毕业于日本京都帝国大学,之后留学法国,研究领域为多复变函数论,后攻克多复变函数论中的“三大难题”,为现代数学的发展做出了杰出贡献。1949年担任奈良女子大学教授,1951年获得日本学士院奖,1954年获得朝日文化奖,1960年获得日本文化勋章,1963年所著文集《春夜十话》获得每日出版文化奖,1973年被授予“勋一等瑞宝章”。除数学外,冈洁先生在教育、文学、艺术等领域也有独到研究,特别是文集《春夜十话》中提出的“情操教育”与“情绪认知”的观点,对日本几代人影响至深,并为理解数学、日本民族性乃至“人”本身提供了一种纯粹而直观的新思考。他认为:“一般观点认为做学问靠的是头脑,但我认为实际上情绪才是关键。”

经过他的解释,一直萦绕在我心头的困惑也烟消云散。可以说,他说出了我想说而没有说出来的话:“其实计算和逻辑都属于妄智。我就算认真计算,至多也只能掰着指头算,脑子里更是没有逻辑这种概念。若硬要我计算或谈逻辑,就不得不中断大脑运转中的思考意识,可中断思考乃数学的大忌。数学的本质绝不在于计算和逻辑。若能摆脱这种妄智,心自然变得轻盈宽广,宛如白纸。这种感觉就像长居井底的青蛙第一次来到地面的心情。”

数学是理性的,它与感性的艺术貌似毫无关系。然而做数学研究,会陶醉于发明的喜悦,也会沉迷于其和谐的美感。作者认为,“美并不是实际存在的东西。当我们感受美时,是我们的情绪在发挥作用。”他还认为,“只怕大多数人根本不知道数学究竟是什么。庞加莱认为数学的本质在于和谐精神。庞加莱去世后不久,第一次世界大战就爆发了,和谐的精神荡然无存。”“数学追求内在和谐,艺术追求美中和谐。两者在追求和谐这一点上是相同的,并且在追求和谐的过程中,也同样都是情绪在发挥作用。所以,数学与艺术的相似程度其实远超我们的想象。”

我认为,做创造性的研究,一般都靠灵感,也就是某种意义上的顿悟,而这其实是与情绪密切相关的。学者都喜欢开夜车,是因为夜间能集中精力。其实,一个人整天几个小时或者十几个小时思考,也许都是无效的,而当情绪达到一定的阈值,则突然才思敏捷,难题迎刃而解。

这本小书,可以说是数学家的随笔,还有一些与数学无关的段落。但是从字里行间,我们可以看出他对数学的本质、数学与艺术之间的关系思考甚多。也许,不了解本质的人,死心塌地读数学,更能读好,就看是否走对方向了。

我认为,要做出伟大的创造,光是在一个狭小的领域内,是无法做到的,一般都是触类旁通。作者进一步阐述道:“真正的数学不是眼中看到的黑板上的文字,而是用自己的认知去描述心中的物象。这可以称为‘君子的数学’。用这种方式去学习数学,才能栖居于白昼的光明之中。当自己能够真正理解自己的想法时,即便不去计算,也能凭借直观去理解。”

所以说,在信息技术发展、人工智能大量取代人脑的今天,计算改变了数学的命运,“过去数学的主要功能是计算,如今随着科技的进步,机器已可取代人类完成该类机械性作业。照此发展下去,机器人或将能代替人类从事理论性研究。据此我们可知数学存在的意义是完成机器无法替代的任务,即晓以人类和谐的精神”。

作者认为,“数学教育的目的绝不是训练学生的计算能力,而是要推开学生紧闭的心门,让外界清爽的风滋润他们的心田。”中国学生以擅长数学而著称,但是在创造性方面,还普遍不足。读了这本小书,我们是否可以多思考一下情绪方面的培养呢?