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迎新年數學手抄報

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導語:當新年的鐘聲敲響,把我最真誠的祝福獻上。願你年年都有鳥語花香,天天都有玉液瓊漿。以下小編爲大家介紹迎新年數學手抄報文章,歡迎大家閱讀參考!

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迎新年數學手抄報資料

餃子的歷史:

清朝時,出現了諸如“餃兒”、“水點心”、“煮餑餑”等有關餃子的新的稱謂。餃子名稱的增多,說明其流傳的地域在不斷擴大。

民間春節吃餃子的習俗在明清時已有相當盛行。餃子一般要在年三十晚上12點以前包好,待到半夜子時吃,這時正是農曆正月初一的伊始,吃餃子取“更歲交子”之意,“子”爲“子時”,交與“餃”諧音,有“喜慶團圓”和“吉祥如意”的意思。

過年吃餃子有很多傳說,一說是爲了紀念盤古氏開天闢地,結束了混狀態,二是取其與“渾囤”的諧音,意爲“糧食滿囤”。另外,民間還流傳吃餃子的民俗語與女媧造人有關。女媧摶土造成人時,由於天寒地凍,黃土人的耳朵很容易凍掉,爲了使耳朵能固定不掉,女媧在人的耳朵上扎一個小眼,用細線把耳朵拴住,線的另一端放在黃土人的嘴裏咬着,這樣纔算把耳朵做好。老百姓爲了紀念女媧的功績,就包起餃子來,用面捏成人耳朵的形狀,內包有餡(線),用嘴咬吃。

餃子成爲春節不可缺少的節目食品,究其原因:一是餃子形如元寶。人們在春節吃餃子取“招財進寶”之音,二是餃子有餡,便於人們把各種吉祥的東西包到餡裏,以寄託人們對新的一年的祈望。

在包餃子時,人們常常將金如意、糖、花生、棗和栗子等包進餡裏。吃到如意、吃到糖的人,來年的日子更甜美,吃到花生的人將健康長壽,吃到棗和栗子的人將早生貴子。

有些地區的人家在吃餃子的同時,還要配些副食以示吉利。如吃豆腐,象徵全家幸福;吃柿餅,象徵事事如意;吃三鮮菜。象徵三陽開泰。臺灣人吃魚團、肉團和髮菜,象徵團圓發財。

餃子因所包的餡和製作方法不同而種類繁多。即使同是一種水餃,亦有不同的吃法:內蒙古和黑龍江的達斡爾人要把餃子放在粉絲肉湯中煮。然後連湯帶餃子一起吃;河南的一些地區將餃子和麪條放在一起煮,名日"金線穿元寶"。

餃子這一節目佳餚在給人們帶來年節歡樂的同時,已成爲中國飲食文化的一個重要組成部分。

過年的傳統活動:

除一般年俗外,廟會則爲舊時北京過年的主要習俗。除了人們所熟悉的“廠甸”之外,“五顯財神廟”(初二至十六)、“東嶽廟”(初一至十五)、“白雲觀”(初一至十九)都是有名的廟會,最富有北京過年的特色。廟會一向是老北京的年俗,一條街上熱鬧非凡,有舞獅、花會、高蹺、太平鼓、小車會、五虎棍以及民間工藝、京劇、武術、雜技等專場。春節期間到北京逛廟會,一定會有與衆不同的感受。

深受中原文化影響的海南春節習俗與內地大同小異,但在歷史文化的交流與發展中受到南洋“海”文化的薰陶,海南人過春節的習俗逐漸形成特色。正如珠江三角洲人民愛好花卉而每年舉行一次“花市”活動一樣,生活在松花江流域的人們,酷愛冰雪藝術,他們每年新春前後也要舉行隆重的“冰燈遊園會”。

燈謎又叫“打燈謎",是元宵節後增的一項活動,燈謎最早是由謎語發展而來的,起源於春秋戰國時期。它是一種富有譏諫、規戒、詼諧、笑謔的文藝遊戲。謎語懸之於燈,供人猜射,開始於南宋。《武林舊事·燈品》記載:"以絹燈剪寫詩詞,時寓譏笑,及畫人物,藏頭隱語,及舊京諢語,戲弄行人。"元宵佳節,帝城不夜,春宵賞燈之會,百姓雜陳,詩謎書於燈,映於燭,列於通衢,任人猜度,所以稱爲"燈謎"。如今每逢元宵節,各個地方都打出燈謎,希望今年能喜氣洋洋的,平平安安的。因爲謎語能啓迪智慧又饒有興趣,所以流傳過程中深受社會各階層的歡迎。

唐宋時燈市上開始出現各式雜耍技藝。明清兩代的燈市上除有燈謎與百戲歌舞之外,又增設了戲曲表演的內容。

歷代人們除遊燈市外,又有迎紫姑祭廁神、過橋摸釘走百病等習俗,有擊太平鼓、秧歌、高蹺、舞龍、舞獅等遊戲。傳統社會的元宵節是城鄉重視的民俗大節,在城市元宵喧鬧尤爲熱烈,它體現了中國民衆特有的狂歡精神。傳統元宵所承載的節俗功能已被日常生活消解,人們逐漸失去了共同的精神興趣,複雜的節俗已經簡化爲“吃元宵”的食俗。

耍龍燈,也稱舞龍燈或龍舞。它的起源可以追溯上古時代。傳說,早在黃帝時期,在一種《清角》的大型歌舞中,就出現過由人扮演的龍頭鳥身的形象,其後又編排了六條蛟龍互相穿插的舞蹈場面。見於文字記載的龍舞,是漢代張衡的《西京賦》,作者在百戲的鋪敘中對龍舞作了生動的描繪。而據《隋書·音樂志》記載,隋煬帝時類似百戲中龍舞表演的《黃龍變》也非常精彩,龍舞流行於我國很多地方。中華民族崇尚龍,把龍作爲吉祥的象徵。李時珍《本草綱目》說:“龍,其形有九:身似蛇,臉似馬,角似鹿,眼似兔,耳似牛,腹似蜃,鱗似鯉,爪似鷹,掌似虎是也。”  在古人的心目中,龍具有呼風喚雨、消災除疫的功能,而我國自古即以農業立國,風調雨順對於生產生活具有極爲重要的意義,所以古人極力希冀得到龍的庇佑,由此形成了在祭祀時舞龍和在元宵節舞龍燈的習俗。宋代吳自牧《夢粱錄》記載:元宵之夜,"以草縛成龍,用青幕遮草上,密置燈燭萬盞,望之蜿蜒,如雙龍飛走之狀。"在長期的發展演變中,舞龍也形成了許多不同的樣式,主要有龍燈、布龍等。龍燈也稱"火龍",這是流行最爲廣泛的一種龍舞。這種龍由篾竹紮成龍首、龍身、龍尾,上面糊紙,再畫上色彩。龍身有許多節、節數可多可少;但必須是單數。每節中點燃蠟燭;有的地方不點蠟燭,而是用桐油、棉紗或燈草做成的"油捻"。這種油捻燃燒力很持久,龍燈舞動時五光十色,始終不會熄滅。下面裝有供舞者手持的木柄.龍前還有一人手舉紅色綢珠指揮龍舞。如廣東陽江的《鯉魚化龍》,靈活奇巧,善於變幻,舞龍手身着可開可合的鯉魚皮,觀衆起先看到的是一條條戲水之魚,可隨着明快的樂曲突然一變,魚兒成龍,然後一條口中噴火的鯉魚躍過龍身,象徵“鯉魚跳龍門”之意。布龍也稱“彩龍”,主要在白天表演,節中不燃蠟燭,所以表演時騰飛歡躍,好似江海波翻浪涌,氣勢非凡雄偉,別有一功。舞龍時循勢連貫表現巨龍盤旋歡騰,動作非常複雜。有的地方鬧元宵,各路龍燈彙集竟達百餘條,隊伍長達二三華里。每條龍燈還伴有十番鑼鼓,聲聞十里,甚爲壯觀。在海外,至今仍有許多華人社團保留着耍龍燈的古老傳統,常爲當地節日賽會演出。

爲什麼稱爲年呢?

炎帝的名字叫石年,石年誕於烈山石室,其母安登,其父少典。少典父母即是伏羲和女媧。石年意爲其壽如磐石,萬歲不倒,亦稱之爲萬年壽。所以人們以炎帝“石年”的“年”字做爲地球繞太陽一週約365日的紀曆方法,並把此紀曆演算到萬年以後,叫“萬年曆”。

那麼“年”究竟是怎麼樣來的呢?民間主要有幾種說法:

話說古代有一隻四角四足的惡獸——夕,因冬季大雪覆蓋而短缺了食物常到附近的村莊裏去找吃的,因其身體龐大、脾氣暴躁、兇猛異常,給村民帶來了很大的災難。每到臘月底,人們都整理衣物扶老攜幼,到附近的竹林裏躲避夕。

這一年,村裏的人們在收拾東西逃走的路途中遇到一位年紀約七八歲的孩子,餓倒在路旁。有位好心的老婆婆將孩子救醒,並要這孩子一起上山躲避惡獸——夕,這個聰明的孩子便與老婆婆一起跟着村子裏的人來到了村後的竹林裏。由於冬季在竹林裏寒氣逼人,大家冷得紛紛伐竹蓋房、燒火取暖。這個被老婆婆救來的孩子就好奇的問大家:我們這竹林離村子那麼近,就不怕夕會來到這裏嗎?有位老人回答他說:“我年小的時候就隨鄉親們來這裏躲避夕,雪很大的那幾年因爲它餓極了也追來過,可是它每次都看到鄉親們在這竹林裏伐竹就匆匆忙忙的走了。”這個孩子想了想告訴大家:“我有辦法除掉‘夕’讓大家從今以後不用每到臘月裏就出來逃難。”大家聽後都非常高興,紛紛問該怎麼辦?這個聰明的孩子告訴大家:多砍一些竹節帶着,今夜全村人都可以回家!在你們各家的門外掛一塊紅布,就好了,等到明天天亮之後夕就再也不會來了。鄉親們半信半疑的聽着這個孩子的話,由村裏的老者帶着各自回了自己的家。

很快入夜了,村民們由於害怕“夕”會來沒有人敢睡覺,除都在自家的門外懸掛了紅布條之外,就來到村中間的空地上,守着一些從竹林裏帶回來的一些碎的竹節。天氣寒冷大家點了火堆取暖,餓了就拿些吃的出來……子夜,便聽到一聲震天的巨吼,大家恐懼的縮做一團。這時那個聰明的孩子突然間站出來告訴大家說:“我去把他引來,然後大家就往火堆裏扔我們守了一夜的碎竹節。”

還沒等還好心的老婆婆伸手去拽,這個孩子已經來到了村口,孩子看到夕正在往村裏硬闖,破壞了很多東西,於是他大聲的叫到:你每年都來,害得百姓不能安居樂業,今天我一定要給你點厲害!!“夕”聽到孩子的叫聲,便循着聲音追來過來,可是它看到家家門牆都掛着紅紅的布條就沒敢進,於是順着孩子的聲音忍着捱餓的肚皮來到了村中央的空地這裏。這時孩子大聲地說:“鄉親們,往火裏扔碎竹節啊!!”,可是大家因爲害怕早已經站在那裏礓住了,這個瞬間“夕”用他的角把孩子挑了起來重重的甩在了地上。村民們聽到孩子落地的聲音反應過來,紛紛往火裏扔起了竹節。由於是砍伐不久,溼溼的竹節遇到旺火紛紛爆裂,噼裏啪啦的響了起來!“夕”聽到這響聲掉頭鼠竄,沒有再損壞村裏的東西。

天亮起來了,“夕”被人們扔到火裏的竹節爆裂時發出的聲音嚇跑了,住戶家因爲門前掛的紅條,夕沒有進所以保住了,人們心中卻高興不起來。因爲那個救了這個村莊的聰明的孩子被“夕”挑死了。而這一天就是正月初一。這個聰明的孩子,他的名字就叫做“年”。

因爲“夕”沒有死,所以每年的臘月卅,大家都守着碎竹節等待着,希望早日除掉“夕”。可是一年年過去了,誰也沒有再見過“夕”,有的只是大家爲防止“夕”的到來燃放的爆竹與門前掛的紅布條,然而卻給我們留下了這個傳說與過年的習俗:臘月卅的夜裏,大家齊聚一堂吃着年夜飯,一起守歲等待除夕的鐘聲。放爆竹,貼門聯。等到天亮彼此走訪鄰里給予問候與祝福。 初一早上鄉親們彼此走訪看看相鄰有沒有受傷說一些吉祥客氣的話。希望來年的臘月“夕”不再來。

各地迎新年趣聞

湖南春節第一餐要吃“年糕”,意爲“一年更比一年好”,而少部分湖南的苗族人民,春節第一餐吃的是甜酒和糉子,寓意可“生活甜蜜,五穀豐登”。

湖北有的地方春節第一餐喝雞湯,象徵“清泰平安”。此外家中的主要勞動力還要吃雞爪,寄意“新年抓財”;年輕的學子要吃雞翅膀,寓意能展翅高飛;當家人則吃雞骨頭,有“出人頭地”之意。

荊州、沙市一帶,第一餐要吃雞蛋,意謂“實實在在,吉祥如意”。如遇客人,要吃兩個煮得很嫩、可透過蛋白見蛋黃的“荷包蛋”,意即“銀包金,金纏銀,得金得銀”。

江西鄱陽地區第一餐要吃餃子和魚,意爲“交子”和“年年有餘”,有的在餃子中放糖塊、花和銀幣,意味着“生活甜蜜”、“長生不老”、“新年發財”。

廣東部分地區春節第一餐要吃“萬年糧”,即做好足夠春節三天家人吃的飯菜,寓有“不愁吃喝”之意。潮州一帶,第一餐常吃用米粉和蘿蔔乾油炸而成的“腐圓”,喝芡實、蓮子等熬成的“五果湯”,寓“生活甜美,源遠流長”之意。

廣西壯族人春節第一餐吃甜食,表示新的一年生活美好,甜蜜如意。

福建閩南人春節第一餐吃麪條,寓意“年年長久”,漳州一帶吃香腸、松花蛋和生薑,寓意“日子越過越紅火”。

江蘇、浙江部分地方春節第一餐要吃由芹菜、韭菜、竹筍等組成的“春盤”,寓意“勤勞長久”。

安徽一些地方春節第一餐時每人要咬一口生蘿蔔,名爲“咬春”,可“除菌防病,新年吉祥”。

關中、河南部分地方春節第一餐要吃餃子與麪條同煮的飯,叫“金絲穿元寶”、“銀線吊葫蘆”。

臺灣春節第一餐吃“長年菜”,是一種長莖葉,有苦味的芥萊。有的還在菜里加細長粉絲,意即“綿綿不斷,長生不老”。

迎新年:

又到了歲末年終、送舊迎新之際,看着牆上日曆一張張的減少,代表農曆春節的腳步也愈來愈近了,每個人都以歡欣鼓舞的心情來迎接這個家家戶戶慶團圓的傳統佳節,而家裏的婆婆媽媽們更是爲了這一年一度的重要節日而忙得不可開交呢!

依照傳統習俗,過年前,一定要將家中的裏裏外外、仔仔細細的清潔和打掃,這就是所謂的“除舊佈新”。我們家也不例外,“總司令”媽媽老早就已下達動員令,要利用過年前最後的一個星期日進行大掃除的工作。當天,我們一家三口全副武裝,頭上戴着浴帽、嘴上掛着口罩、雙手戴着手套、身上穿着圍裙,依照媽媽的指示,採取分工合作的方式,爸爸負責刷牆壁、洗窗戶;媽媽負責擦拭傢俱和拖地板;而我則負責書籍的分類與歸位。竟然不一會兒的工夫,我們已將可愛又溫暖的家打掃得窗明几淨、一塵不染。這次能夠如此快速且順利的把家裏整理得井然有序、煥然一新,都要感謝並歸功於愛乾淨的的.媽媽。因爲她平時就相當注重家裏的環境清潔及衛生,經常這裏擦擦、那裏抹抹,所以年終的大掃除,我們才能夠獲得事半功倍的成效。

完成“除舊佈新”的工作後,除了必須採買春節應景的年貨外,也爲了要獎勵我這學期優異的表現及寒假一開始就努力認真、埋頭苦幹的寫寒假業,媽媽答應要送我一個新書包當作獎賞。因此,除夕前兩天,媽媽帶我來到“愛買”,然而停車場裏卻車滿爲患,好不容易等到一個停車位,眼明手快的媽媽以迅雷不及掩耳的速度加上一流的倒車技術,將車子停好。許多找不到停車位而急得像熱鍋上螞蟻的人,有的嘴裏唸唸有詞、有的捶胸頓足、而最多的是對有幸運之神眷顧的媽媽和我兩人,投以羨慕又忌妒的眼光。嗯!好的開始是成功的一半!馬上進行下一階段的“瘋狂大采購”。

乘着手扶梯來到燈火通明且洋溢着過年氣氛的大超市,我和媽媽立即被眼前那種人山人海、熱鬧非凡的景象給嚇得目瞪口呆、不知該如何是好?我們是不是應該放棄購物並馬上打道回府,以免到時白費力氣、空手而回。而且,夾在這些擠得水泄不通又爭先恐後的人羣中,還可能會讓我和媽媽體無完膚、落慌而逃,那真是得不償失啊!就這樣在“買”與“不買”之間猶豫不決、舉棋不定,經過幾次的內心交戰後,強烈的購買慾戰勝了恐懼感。所以,我們決定不要顧慮太多,既來之則安之,就好好的、狠狠的血拼個過癮,纔不枉費我們歷盡千辛萬苦才找到的停車位。既然下定決心,媽媽和我用力的深呼吸,做好心理準備後,立即擡頭挺胸、勇往直前的走向人潮洶涌、人聲鼎沸、戰況激烈的無敵超級戰場“春節年貨專區”。這裏陳列着數以萬計的年節貨品,包羅萬象、應有盡有,真是讓人眼花繚亂、目不暇接啊!不論是吃的、用的、穿的、娛樂的……等,只要跟過年有關的商品,五花八門、一應俱全。我們小心翼翼、亦步亦趨的穿梭在浪潮洶涌的人海里,只見嬌小的媽媽在夾縫中對着琳瑯滿目、不計其數的商品,東瞧西看,一發現目標物,立即展現快、狠、準的身手,抓起要買的東西就立即往購物車裏放,不知不覺中,我們的購物車上那些令人垂涎欲滴的年節食品,例如各式各樣的進口巧克力,糖果、花生、瓜子、開心果、海苔、蛋卷和飲料……等早已堆積如山、不勝枚舉了呢!好不容易選完所有的年貨,我們又花了許多時間在大排長龍的收銀櫃臺等候結帳。一結完帳,我們火速趕往“BTU”包包專賣店,精挑細選下,我找到了一個讓我愛不釋手的“大耳狗”書包。雖然價格有點貴,但爲了遵守對我的承諾,節省的媽媽還是忍痛依約買下書包。之後,媽媽發揮運動家的精神,在最短的時間內,又帶我來到“百事特”買了一件鋪棉外套和“全家福”買了一雙“HelloKitty”的布鞋。

轉眼間,已是太陽西下、小鳥歸巢的時間,意猶未盡的媽媽和我,只好懷着依依不捨的心情,結束今天的大采購。滿載而歸的我們,迎着夕陽餘輝,快馬加鞭的回到溫暖甜蜜的家。而收穫滿行囊的我更是迫不及待的想和荷包大失血的爸爸分享我們這次的新年瘋狂購物樂體驗之行呢!

【陳景潤的數學之路】

陳景潤一個家喻戶曉的數學家,在攻克歌德巴赫猜想方面作出了重大貢獻,創立了著名的“陳氏定理”,所以有許多人親切地稱他爲“數學王子”。但有誰會想到,他的成就源於一個故事。

1937年,勤奮的陳景潤考上了福州英華書院,此時正值抗日戰爭時期,清華大學航空工程系主任留英博士沈元教授回福建奔喪,不想因戰事被滯留家鄉。幾所大學得知消息,都想邀請沈教授前進去講學,他謝絕了邀請。由於他是英華的校友,爲了報達母校,他來到了這所中學爲同學們講授數學課。

一天,沈元老師在數學課上給大家講了一故事:“200年前有個法國人發現了一個有趣的現象:6=3+3,8=5+3,10=5+5,12=5+7,28= 5+23,100=11+89。每個大於4的偶數都可以表示爲兩個奇數之和。因爲這個結論沒有得到證明,所以還是一個猜想。大數學歐拉說過:雖然我不能證明它,但是我確信這個結論是正確的。

它像一個美麗的光環,在我們不遠的前方閃耀着眩目的光輝。……”陳景潤瞪着眼睛,聽得入神。

從此,陳景潤對這個奇妙問題產生了濃厚的興趣。課餘時間他最愛到圖書館,不僅讀了中學輔導書,這些大學的數理化課程教材他也如飢似渴地閱讀。因此獲得了“書呆子”的雅號。

興趣是第一老師。正是這樣的數學故事,引發了陳景潤的興趣,引發了他的勤奮,從而引發了一位偉大的數學家。

“老師,我沒有胡鬧”

【數學家名言】

在數學的天地裏,重要的不是我們知道什麼,而是我們怎麼知道什麼. ---達哥拉斯

數學是科學之王. ——-高斯

數學是無窮的科學.——赫爾曼外爾

在數學的領域中, 提出問題的藝術比解答問題的藝術更爲重要.  ——康托爾

一個國家的科學水平可以用它消耗的數學來度量.  ——拉奧

數學知識對於我們來說,其價值不止是由於他是一種有力地工具,同時還在於數學自身地完美。在數學內部或外部地展開中,我們看到了最純粹的邏輯思維活動,以及最進階地智能活力地美學體現。--- Pringsheim,Alfred

思維的經濟原則在數學中得到了高度的發揮。數學是各門科學在高度發展中所達到的最高形式的一門科學,各門自然學科都頻繁的求助於它。---Mach,E

數學的內容:

丘成桐教授應北京大學邀請,出席北大百週年校慶,並於一九九八年五月五日,與另外三位傑出華人科學家,楊振寧教授、李遠哲教授和朱棣文教授在北京大學舉行學術講座,上千名北大師生反應熱烈,三小時的講座,座無虛席。

今天要講的是數學的內容、方法和意義,這原是蘇聯人寫的一本書的書名,和今天的演講內容借過來作爲演講的名稱。

今天是北大百週年校慶,五四運動便是北大學生髮動的。作爲演講的引子,讓我們先簡略地回顧一下“五四”前後中西文化之爭。十九世紀中業以後,中國對西文科技的認識,是“船豎炮利”,在屢次戰爭失利後,張之洞提出了“中學爲體、西學爲用”的主張,即以傳統儒家精神爲主,加入西方的技術。到了五四運動前後便有了科玄論戰。以梁漱溟爲主的一派以東方精神文明爲上,捍衛儒學,以爲西方文明強調用理性和知識去征服自然,缺乏生命之道,人變成機械的奴隸;而中國文化自適自足,行其中道,必能發揚光大。其時正值第一次世界大戰結束,西方哲學家羅素等對西方物質文明深惡痛絕,也主張向東方學習。另一派以胡適爲首者則持相反意見,他們以爲在知識領域內科學萬能,人生觀由科學方法統馭,未經批判及邏輯研究的,皆不能成爲知識。

科玄論戰最終不了了之,並無定論。兩派對近代基本科學皆無深究,也不收集數據,理論無法嚴格推導,最後變得空泛。其實這便是中國傳統文化之一特點。一方面極抽象,有質而無量,儒道皆雲天人合一,禪宗又云不立文字,直指心性。另一方面則極實際,莊子說“蔽於天而不知人”。古代的科學講求實用,一切爲人服務,四大發明之一指南針、造紙、印刷術、火藥莫不如此。要知道西方技術之基礎在科學,實際和抽象的橋樑乃是基本科學,而基本科學的工具和語言就是數學。

歷代不少科學家對數學都有極高的評價。我們引一些物理學家的話作爲例子。an在「物理定律的特性」一書中說我們所有的定律,每一條都由深奧的數學中的純數學來敘述,爲什麼?我一點也不知道。er說數學在自然科學中有不合常理的威力。n說:在物理科學史歷劫不變的一項因此,就是由數學想像力得來的關鍵貢獻,基本物理既然由高深的數學來表示。應用物理,流體等大自然界的一切現象,只要能得到成熟的瞭解時,都可以用數學來描述。寫過「湖濱散記」的哲人梭羅也說有關真理最明晰,最美麗的陳述,最終必以數學形式展現。

其實數學家不只從自然界吸收養分,也從社會科學和工程中得到啓示。人類心靈中由現象界啓示而呈現美的概論,只要能夠用嚴謹邏輯來處理的都是數學家研究的對象。數學和其他科學不同之處是容許抽象,只要是美麗的,就足以主宰一切,數學和文學不同之處是一切命題都可以由公認的少數公理推出。數學正式成爲系統性的科學始於古希臘的歐機裏德,他的「幾何原本」是不朽名作。明末利瑪竇和徐光啓把它譯成中文,並指出“十三卷中五百餘題,一脈貫通,卷與卷,題與題相結倚,一先不可後,一後不可先,累累交承 漸次積累,終竟乃發奧微之義”。複雜深奧的定理都可以由少數簡明的公理推導,至此真與美得到確定的意義,水乳交融,再難分開。值得指出,歐機裏德式的數學思維,直接影響了牛頓在物理上三大定律的想法,牛頓距著「自然哲學的數學原理」與「幾何原本」一脈相承。從愛因斯坦到現在的物理學家都希望完成統一場論,能用同一種原理來解釋宇宙間的一切力場。

數學的真與美,數學家的體會深刻。Sylvester說“它們揭露或闡明的概念世界,它們導致的對至美與秩序的沉思,它各部分的和諧關聯,都是人類眼中數學最堅實的根基”。數學史家e說“一個精彩巧妙的證明,精神上近乎一首詩”。當數學家吸收了自然科學的精華,就用美和邏輯來引導,將想像力發揮的淋漓盡致,創造出連作者也驚歎不已的命題。大數學家往往有宏偉的構思,由美作引導,例如Weil猜想促成了重整算數機何的龐大計劃,將拓撲和代數幾何融入整數方程論中。由hendieck和gne完成的Weil猜想,可說是抽象方法的偉大勝利。回顧數學的歷史,能夠將幾個不同的重要觀念自然融合而得出的結果,都成爲數學發展的里程碑。愛因斯坦將時間和空間的觀念融合,成爲近百年來物理學的基石;三年前s對自守型式和Fermat最後定理的研究,更是扣人心魄。數學家能夠不依賴自然科學的啓示得出來的成就,令人驚異,這是因爲數字和空間本身就是大自然的一部分,它們的結構也是宇宙結構的一部分。然而,我們必須緊記,大自然的奧祕深不可測,不僅僅在數字和空間而已,它的完美無處不在,數學家不能也不應該抗拒這種美。

本世紀物理學兩個最主要的發現:相對論和量子力學對數學造成極大的衝擊。廣義相對論使微分幾何學“言之有物”,黎曼幾何不再是抽象的紙上談兵。量子場論從一開始就讓數學家迷惑不已,它在數學上作用仿如魔術。例如Dirac方程在幾何上的應用使人難以捉摸,然而它又這麼強而有力地影響着幾何的發展。超對稱是最近二十年物理學家發展出來的觀念,無論在實驗或理論上都頗爲詭祕,但藉着超弦理論的幫助,數學家竟能解決了百多年來懸而未決的難題。超弦理論在數學上的真實性是無可置疑的,除非造化弄人,它在物理上終會佔一席位。

上世紀末數學公理化運動使數學的嚴格性堅如盤石,數學家便以爲工具已備,以後工作將無往而不利。本世紀初Hilbert便以爲任何數學都能用一套完整的公理推匯出所有的命題。但好景不常,Godel在931年發表了著名的論文“「數學原理」中的形式上不可斷定的命題及有關係統I”。證明了包含着通常邏輯和數論的一個系統的無矛盾性是不能確立的。這表示Hilbert的想法並非是全面的,也表示科學不可能是萬能的。然而由自然界產生的問題,我們還是相信Hilbert的想法是基本正確的。

數學家因其品稟各異,大致可分爲下列三種:

(一)創造理論的數學家。這些數學家工作的模式,又可粗分爲七類。

●從芸芸現象中窺見共性。從而提煉出一套理論,能系統地解釋很多類似的問題。一個明顯的例子便是上世紀末Lie在觀察到數學和物理中出現大量的對稱後,便創造出有關微分方程的連續變換羣論。李羣已成爲現代數學的基本概念。

●把現存理論推廣或移植到其它結構上。例如將微積分由有限維空間推廣到無限維空間,將微積分用到曲面而得到連絡理論等便是。當Ricci,Christofel等幾何學家在曲面上研究與座標的選取無關的連絡理論時,他們很難想像到它在數十年後的Yang-Mills場論中的重要性。

●用比較方法尋求不同學科的共同處而發展新的成果。例如:Weil比較整數方程和代數幾何而發展算數幾何:三十年前Langlands結合羣表示論和自守形式而提出“Langlands綱領”,將可以交換的領域理論推廣到不可交換的領域去。

●爲解釋新的數學現象而發展理論。例如:Gauss發現了曲面的曲率是內蘊(即僅與其第一基本形式有關)之後,Riemann便由此創造了以他爲名的幾何學,成就了近百年來的幾何的發展;ney發現了在纖維叢上示性類的不變性後,Pontryagin和陳省身便將之推廣到更一般的情況,陳示性類在今日已成爲拓撲和代數幾何中最基本的不變量。

●爲解決重要問題而發展理論。例如爲解決一般黎曼流形等距嵌入歐氏空間而發展的隱函數定理,日後自成學科,在微分方程中用處很大。而e用h-協邊理論解決了五維或以上的Poincare猜想後,此理論成爲微分拓撲的最重要工具。

●新的定理證明後,需要建立更深入的理論。如Atiyah-Singer指標定理,Donaldson理論等提出後,都有許多不同的證明。這些證明又引起重要的工作。

●在研究對象上賦予新的結構。Kahler在研究複流形時引入了後來以他爲名的尺度;近年Thurston在研究三維流形時,也引進了“幾何化”的概念。一般而言,引進新的結構使廣泛的概念得到有意義的研究方向。有時結構之上還要再加限制,如Kahler流形上我們要集中精神考慮Kahler-Einstein尺度,這樣研究才富有成果。

(二)從現象中找尋規律的數學家。這些數學家或從事數據實驗,或在自然和社會現象中發掘值得研究的問題,憑着經驗把其中精要抽出來,作有意義的猜測。如Gauss檢視過大量質數後,提出了質數在整數中分佈的定律;Pascal和Fermat關於賭博中xx的書信,爲現代概率論奠下基石。五十年代期貨市場剛剛興起,Black和Scholes便提出了期權定價的方程,隨即廣泛地應用於交易上。Scholes亦因此而於去年獲得諾貝爾的經濟學獎。這類的例子還有很多,不勝枚舉。

話說回來,要作有意義的猜測並非易事,必須對面對的現象有充分的瞭解。以紅樓夢爲例,只要看了前面六七十回,就可以憑想像猜測後面大致如何。但如果我們對其中的詩詞不大瞭解,則不能明白它的真義。也無從得到有意義的猜測。

(三)解決難題的數學家。所有數學理論必須能導致某些重要問題的解決,否則這理論便是空虛無價值的。理論的重要性必與其能解決問題的重要性成正比。一個數學難題的重要性在於由它引出的理論是否豐富。單是一個漂亮的證明並不是數學的真諦,比如四色問題是著名的難題,但它被解決後我們得益不多,反觀一些難題則如中流砥柱,你必須將它擊破,然後才能登堂入室。比如一日不能解決Poincare猜測,一日就不能說我們瞭解三維空間!我當年解決Calabi猜測,所遇到的情況也類似。

數學家要承先啓後,解掉難題是“承先”,再進一步發展理論,找尋新的問題則是“啓後”。沒有新的問題數學便會死去,故此“啓後”是我們數學家共同的使命。我們最終目標是用數學爲基礎,將整個自然科學,社會科學和工程學融合起來。

自從A Wiles在1994年解決了Fermat大定理後,很多人都問這有什麼用。大家都覺得Fermat大定理的證明是劃時代的。它不僅解決了一個長達350年的問題,還使我們對有理數域上的橢圓曲線有了極深的瞭解;它是融合兩個數論的主流——自守式和橢圓曲線——而迸發出來的火花。值得一提的是,近十多年來橢圓曲線在編碼理論中發展迅速,而編碼理論將會在電腦貿易中大派用場,其潛力無可估計。

最後我們談談物理學家和數學家的差異。總的來說,在物理學的範疇內並沒有永恆的真理,物理學家不斷努力探索,希望能找出最後大統一的基本定律,從而達到征服大自然的目的。而在數學的王國裏,每一條定理都可以從公理系統中嚴格推導,故此它是顛撲不破的真理。數學家以美作爲主要評選標準,好的定理使我們從心靈中感受大自然的真與美,達到“天地與我並生,萬物與我爲一”的悠然境界,跟物理學家要征服大自然完全不一樣。

物理學家爲了捕捉真理,往往在思維上不斷跳躍,雖說是不嚴格和容易犯錯,但他們欲能把自然現象看得更透更遠,這是我們十分欽佩的。畢竟數學家要小心奕奕、步步爲營,花時間把所有可能的錯誤都去掉,故此這兩種做法是互爲表裏,缺一不可的。

在傳統文化中,我們說立德,但即從不討論如何求真,不求真,則何以立德?我們又說“溫柔敦厚,詩教也”,但只是含糊的說美,數學兼講真美,是中華民族需要的基本科學。