長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)大武漢客戶端2月19日訊(記者周劼)“愚公移山其實(shí)是個(gè)深刻的數(shù)學(xué)故事,愚公也是位偉大的數(shù)學(xué)家。”2月19日,在中國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)“數(shù)學(xué)文化傳播論壇”上,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院研究員周向宇連線作題為“中國(guó)古代數(shù)學(xué)思想”的主題報(bào)告,介紹了他對(duì)于中國(guó)古代數(shù)學(xué)“言約旨遠(yuǎn)”的一些最新研究和思考。他特別提到了寓言故事“愚公移山”,認(rèn)為這則故事里面包含著極限、變量、集合等重要數(shù)學(xué)概念,集中體現(xiàn)了中國(guó)古代數(shù)學(xué)思想的一些特色。
“愚公移山”出自《列子·湯問(wèn)》,講述愚公帶領(lǐng)全家,不畏艱難,挖山不止,最終感動(dòng)天帝而將山挪走的故事。這則寓言表現(xiàn)了中國(guó)古代勞動(dòng)人民的信心和毅力,也說(shuō)明了克服困難就必須堅(jiān)持不懈的道理。
周向宇院士則從數(shù)學(xué)的角度解釋了愚公之所以能移山背后的數(shù)學(xué)思想。
原文中,愚公說(shuō):“雖我之死,有子存焉;子又生孫,孫又生子;子又有子,子又有孫。”周院士認(rèn)為,它其實(shí)是定義了自然數(shù),充分認(rèn)識(shí)到了自然數(shù)的無(wú)窮性。“愚公子孫的輩分集與自然數(shù)集構(gòu)成一一對(duì)應(yīng),而其中也包含了基本運(yùn)算的交換律和結(jié)合律。”
愚公說(shuō):“子子孫孫無(wú)窮匱也,而山不加增,何苦而不平?”周院士認(rèn)為,“無(wú)窮匱”是一個(gè)變量,而“不加增”是一個(gè)常數(shù)。愚公所斷言的“何苦而不平”,其實(shí)是一個(gè)數(shù)學(xué)命題:總可以找到一個(gè)自然數(shù)n,使得na>b。
周院士說(shuō),愚公開(kāi)辟了一種“計(jì)量克難學(xué)”:記愚公家族到第n代的克難量為f(n),則有愚公克難公式:f(n)=na。愚公克難公式是線性的。愚公的感天動(dòng)地,可以認(rèn)為他得到非線性量的幫助。
從這些數(shù)學(xué)公式里就可以更能理解“愚公移山”的故事為什么能發(fā)人深省、打動(dòng)人心。它們反映出事物量變到質(zhì)變的道理,也反映出面對(duì)困難所需要的態(tài)度。戰(zhàn)術(shù)上重視困難,比如采取措施使困難函數(shù)成有界函數(shù),讓克難函數(shù)成單增無(wú)界函數(shù)。
周向宇表示,中國(guó)古代的數(shù)學(xué)思想博大精深,中國(guó)古代數(shù)學(xué)對(duì)華夏文明做出過(guò)重要貢獻(xiàn),對(duì)現(xiàn)代數(shù)學(xué)也做出了源頭性、根本性的貢獻(xiàn)。中華文化推崇數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)思想也與人文思想充分融合,看似一則寓言,其實(shí)“愚公移山”的故事里包含著深刻的數(shù)學(xué)思想。