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除以零 作者:特德.蒋-第2章

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    雷内是成年人,不会像神童那样,发现自己正在成为平庸的成年人而感到幻灭的痛苦。另一方面,许多数学家在三十岁之前就达到事业的巅峰。虽然她离三十岁还有几年,但也许她对这个年龄界限逼近自己而感到焦虑。 
    似乎不大可能,他又漫无边际地想了其他几种可能性。她会不会对学术感到愈来愈悲观?是对自己的研究过于专业化而感到悲哀吗?再不然,纯悴是对自己的工作感到厌倦了吗? 
    卡尔并不相信这些焦虑是雷内行为古怪的原因。果真是这样的话,他觉得自己肯定会发现蛛丝马迹。但他现在得到的印象却全然不是这么回事。令雷内感到苦恼的无论是什么,反正他猜不透。这使他感到烦恼。 
     
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    1931年,库特·哥德尔⑥证明了两大定理。第一个定理实际上表明:数学包含或许是真实的、但在本质上却无法证明的陈述。甚至简单如算术的形式系统也可以包括精确,有意义,而且似乎真实无疑的陈述,但却无法用形式方法加以证明。 
    他的第二个定理表明:断言算术具有逻辑上的一致性,这就是上面所说的那种陈述之一,采用算术公理的任何方法都不能证明其真实性。也就是说,作为一种形式系统的算术无法保证不会得出1=2这样的结果。这样的矛盾也许永远不会遇到,但却无法证明绝对不会遇到。 
     
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    卡尔再次走进雷内的书房。她站在书桌跟前,抬头看他。他鼓起勇气说:“雷内,显然是——” 
    她打断她的话,“你想知道我烦恼的原因吗?好吧,我告诉你。”说着雷内便拿出一张白纸,坐在书桌跟前,“等一下,这需要一点时间。”卡尔又张开嘴,但雷内挥手示意他保持沉默。接着,她深深地吸了一口气,开始写起来。 
    她画了一条线,穿过纸的中央,将纸分成两栏。然后,她在一行的顶部写下数字1,另一行的顶部写下数字2。接着在这两个数字下面迅速潦草地画一些符号,又在这些符号下面的行列里把它们扩展成一串串别的符号。她边写边咬牙切齿,写下那些文字时,感觉好像她正用指甲刮过黑板似的。 
    写到纸的三分之二左右时,雷内开始将长串长串的符号减少成连续的短串符号。她心里想,现在要到关键处了。她意识到自己在纸上用力过重了,下意识地放松握在手中的铅笔。在她下面写出的那一行上,符号串变成相等了。接着,她重重地写了个“=”号,横过纸的底部中心线。 
    她将纸递给卡尔。他望着她,表示看不懂。“看一看顶部吧。”他照办了,“再看一看底部。” 
    他眉头紧锁。“我还是看不懂。” 
    “我发现了一种体系,可以使任何数字等于任何别的数字。这张纸上就证明了一和二是相等的。你随便挑两个数字,我都可以证明它们是相等的。” 
    卡尔似乎竭力在回忆什么。“里面肯定出现了以零为被除数的情况,对吗?” 
    “不对。没有不符合规则的运算,没有不严谨的术语,没有想当然假定的独立公理,全都没有。证明过程绝对没有采用任何规则禁止的东西。” 
    卡尔摇了摇头。“等一下。显然一和二是不相等的。” 
    “但在形式上它们是相等的:证明就在你手里。我使用的一切方法都是绝对无可争议的。” 
    “但这儿不就是矛盾吗?” 
    “说对了。也就是说,算术作为一种形式系统,是不一致的。” 
     
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    “你找不出错误来,这就是你的意思吗?” 
    “不对,你没有听。你以为我是因为这种情况才焦头烂额的吗?证明本身并没有错误。” 
    “你的意思是说,用的方法都是对的,结果却出了错?” 
    “正确。” 
    “你肯定——”他戛然而止,却太晚了。她瞪着他。她当然清楚他想说的是什么。不知她的目光是什么意思。 
    “你懂吗?”雷内道,“我已经推翻了大半个数学:这门学问全都没意义了。” 
    她焦躁起来,几乎快发疯了。卡尔小心翼翼地选择着字眼,“你怎么能这么说?数学仍然有作用。科学和经济并不会因为你这个领悟而突然崩溃的。” 
    “这是因为他们使用的数学纯粹是骗人的把戏。是一种口诀式的小玩意儿,跟用指关节来计算哪些月份有三十一天一样。” 
    “不一样。” 
    “为什么不一样?现在,数学与现实绝对毫无关系。且不说像虚数或者无穷小数之类的概念,现在,就连该死的整数加法都跟用指头计算毫无关系。你用指头计算,一加一始终等于二,但在纸上我可以给你无穷多的答案,这些答案全都同样有效,这意味着它们全都同样无效。我可以写出你见过的最优美的定理,但它却不过是一个瞎扯淡等式。”她苦笑起来,“实证主义者曾经说一切数学都是同义反复。他们错了:数学是自相矛盾。” 
    
    卡尔试了试另一种方式。“等一下。刚才你提到虚数这类想像出来的概念,大家不也一样接受了吗?现在不也可以这样吗?数学家们曾经相信虚数没有意义,可是现在它们成了数学的基础概念。情况完全是一样的呀。” 
    “不一样。当时的解决方法只是扩展语境,用在这里不起作用。虚数给数学增添新的内容,而我的形式系统却是给已经存在在那里的东西下定义。” 
    “但是,如果你改变语境,从不同的角度探索——” 
    她翻了个白眼。“不可能!这个体系是从和加法一样明白无误的公理得出的结果,无法绕过。我可以担保。” 
     
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    1936年,格哈德·根茨恩提出了一种对算术一致性的证明,可是要做出证明,他需要采用一种有争议的方法,即人们所知道的超限归纳法。这种方法不属于正常的证明方法,因此似乎难以恰当地保证算术的一致性。根茨恩所做的是使用可疑的方法来证明显而易见的东西。 
     
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    卡拉汉从贝克利大学打电话来说他也不能雪中送炭,但表示愿意继续研究她的论文,似乎她触及到了某种本质的、而又令人不安的东西。他想知道她是否打算发表她的形式体系,因为这个形式体系虽然的确包含他们两人都无法发现的错误,但数学界肯定会有人能够发现的。 
    雷内几乎没有听见他说话,只是嘀咕今后她会打电话联系他的,近来,她与人讲话很困难,尤其是自从那次与卡尔争论以来,情况更糟糕。系里的同事们都尽量避开她。她显得心不在焉,前一天夜里她做了一个噩梦,梦见她发现了一种形式体系,可以使她将主观概念转换成数学语言,然后,她证明了生与死是相同的。 
    有一种可能性让她十分惊恐:她正能正在失去理智。她肯定在失去清晰的思维,这与失去理智已经相差无几了。 
    她责备自己,你是一个多么可笑的女人。哥德尔证明他的不完全定理后自杀了吗? 
    但是,哥德尔的定理是优美的,让人肃然起敬,是雷内所见到的最优美的一个定理。 
    而她自己的证明却嘲讽她,讥笑她。就好像谜题书中的一道难题,它说:这下我可把你难住了。你跳过这个错误,查看自己在哪儿出了问题,结果绕了一圈又兜回来,那个难题再一次对你说:又把你难住了。 
    她估计卡拉汉会考虑她的发现对数学的意义。数学的许多内容并没有实际用处,她的理论也可以仅仅作为一种形式而存在,研究它只是为了它包含的智力美。但这是不能持久的。自相矛盾的理论实在太无意义了,绝大多数数学家只会厌恶地置之不理。 
    使雷内真正感到恼火的是她自己的直觉出卖了她。那个该死的定理大有道理。它以自己怪异的方式,给人一种感觉,它是正确的。她理解它,知道它是真实的,并且相信它。 
     
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    想到她生日那天的情景,卡尔微笑起来。 
    “我不相信!你怎么可能知道?”她手里抱着一件毛衣,跑下楼来。 
    去年夏天,他们俩在苏格兰度假。爱丁堡一家百货商店有一件毛衣吸引住了雷内的眼光,但当时她没有买。于是他订购了这件毛衣,放在她的梳妆台抽屉里,等那天早晨给她一个惊喜。 
    “你这个人太容易被人一眼识破了。”他取笑她。夫妻俩都知道这话不是真话,但他还是喜欢这样告诉她。 
    那是两个月前的事情了。差点两个月。 
    现在情况不同了,需要改变一下做法。卡尔走进雷内的书房,发现她坐在椅子上,眺望窗外。“猜一猜我为我们俩搞到了什么?” 
    她抬起头来。“什么?” 
    “周末预订。在比尔特莫尔订了一套房间。我们可以放松放松,什么都不做——” 
    “请别说下去了。”雷内说,“卡尔,我明白你的心意。你想我们做点愉快的事情,好让我散散心,不去想这个形式体系。但不起作用。你不知道这个对我究竟是什么样的压力。” 
    “算了吧。算了吧。”他拉住她的手,想把她从椅子上拉起来,可是她挣开了。卡尔稍站片刻,突然她转过身来,死死盯着他。 
    “我想吃安眠药,这你知道吗?我几乎希望自己是一个白痴,用不着去思考形式体系。” 
    他大吃一惊,不知道说什么好。“你至少可以试试离开一段时间,为什么不呢?有益无害呀,说不准会分散你的心思呢。” 
    “没有什么可以使我分散心思。你不明白。” 
    “那就解释给我听吧。” 
    雷内呼出一门气,转身想了一下。“就好像我看见的一切都在向我大喊大叫那个矛盾。”她说,“现在我一直在给不同的数字列等号。” 
    卡尔陷入了沉默。突然间,他懂了。“这就好像面对量子力学问题的古典物理学家们。仿佛你一直相信的理论给取代了,而新的理论又没有意义,但不知怎么回事,所有证据却都支持这种新理论。” 
    “不对,压根儿不是那么一回事。”她几乎对他的说法嗤之以鼻,“这与证据没有丝毫关系;这完全是先验的。” 
    “怎么不同?你的推理和证据之间互相矛盾,这不正是你的问题吗?” 
    “基督呀,你在开玩笑吗?我测算一和二相等,现在我的直觉也告诉我它们相等。我的脑子里再也无法保持不同数量的概念了,它们对我来说全都是相同的。” 
    “你不是这个意思吧。”他说,“事实上谁也不可能经历这种事情。” 
    “你怎么知道我能够经历什么呢?” 
    “我在尽力去理解。” 
    “别操那份心了。” 
    卡尔失去了耐心。“那好吧。”说着他走出屋子,取消了预订。 
    从那之后,夫妻俩彼此寡言少语,只有必要时才说话。三天后,卡尔忘记带他需要用的一盒幻灯片,便驱车回家取,回到家里发现桌子上有一张妻子的留言条。 
    在接下来的时刻里,卡尔产生了两个直觉。他飞奔穿过房子,边跑边纳闷她是否从化学系搞到了氰化物。就在这时,他产生了第一个直觉:他意识到因为不明白什么原因导致她做出这种事,所以对她没有什么同情之类的感受,没有任何感受。 
    当他一边猛敲卧室门,一边向屋里的她吼叫的时候,他产生了第二个自觉:感受到一种记忆错觉。这种情形似曾相识,却又逆反得荒谬。他记得自己曾经待在一座建筑物房顶一道锁着的门内,听见一位朋友在外面一边猛力敲门,一边向他吼叫别寻短见。此刻他站在卧室门外,听见她羞愧地瘫倒在地板上哭泣,与他当年待在门里面时的情形毫无二致。 
    
     
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    希尔伯特曾经说过:“如果连数学思维都有缺陷,我们还能在哪里找到真理与正确呢?” 
     
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    雷内暗自纳闷:她自杀未遂会给自己的一生蒙上阴影吗?她的目光对准躺在书桌上的论文的角落。从此以后,人们也许会无意识地把她视为行为反复无常吗?她从来没有问过卡尔他是否也有过这种焦虑感,也许是因为不愿对他提起他当年自杀的事。那是发生在多年以前的事了,如今,任何见到他的人都会立刻知道他是一个健全的人。 
    然而,雷内却不能说自己是个健全的人。眼下,她不能理性地讨沦数学,而且不敢肯定将来她是否能够恢复理智。现在,如果她的同事见到她,会不会说她丧失了数学才华? 
    雷内做完案头的工作,离开书房,走进起居室。她的形式体系传遍数学界后,将彻底动摇根深蒂固的数学基础,但是只有少数人会受到她这样的影响
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