從上學接觸數學開始,就有學生在吐槽數學很難。很多中學生感覺數學太吃力,不少大學生感覺高等數學太不近人情,數學專業的學生認為泛函分析像天書、抽象代數太抽象……。那麼,數學到底有多難?
愛因斯坦說過:數學中的眾多分支中,任何一個分支都很容易消耗掉他全部的精力。而愛因斯坦的學識和才華,豈是一般人能夠比肩的!由此可以看出數學的難度。證明「費馬大定理」的懷爾斯,在決定挑戰這一世界級難題之前,已做好了失敗的準備,要說是拿自己的人生賭一個結果也不過分:如果說懷爾斯耗費了十幾年卻沒能證明費馬大定理,那麼懷爾斯似乎也只是一個名不見經傳的數學家了;畢竟在過去的300多年中,很多數學家的嘗試都未能如願。
直到17和18世紀:數學界還會有些大名鼎鼎的業餘數學家;也會有一些年輕人,通過閱讀大師的著作,迅速了解到數學的前沿,而成為年輕的數學家;也會有些涉獵廣泛的數學家,在眾多的數學領域均有成果,可謂是數學全才。而直到龐加萊之後的100餘年,數學界再無全才,更無業餘數學家。那麼,是何原因呢?我認為,近現代數學的發展,使得數學思想、內容、學科都極大的豐富起來。使得進入數學前沿,全面掌握數學的難度不比從前。數學學科體系的龐雜,甚至使得不同方向、領域的數學家彼此之間不能了解對方是在做什麼,大有「隔行如隔山」的無奈感!而現如今的數學卻又表現出不同學科間的交叉和滲透,包括向其他的自然科學和社會科學學科。
數學新概念、新方法、新知識快速增長:
20世紀90年代初美國《數學評論》和德國的《數學文摘》編輯部聯合制訂的數學主題大約有100大類,每一大類之下,又分20至50個不等的子類,全部子類的總數約5100個;而所有的子類是可以相互交叉、滲透的。
數學的發展不單單是新概念、新方法、新學科的體量增長,其抽象和深刻的程度也是越來越難以理解的掌握。舉個例子:想必很多人都知道,證明龐加萊猜想卻拒絕菲爾茲獎的佩雷爾曼。佩雷爾曼關於龐加萊猜想的論文,通過3個世界頂尖級的核心團隊,歷經3年審核後,被翻譯成數百頁,最終才確定龐加萊猜想確實是被佩雷爾曼所解決。
龐加萊猜想所涉及的拓撲學領域的頂尖專家,構成審核團隊,這部分專家來自本來就為數不多的精英數學家群體,全球也就那幾十號人。三個團隊,三年審核,說明透徹的理解證明本身就是一個艱巨的工作!換句話說,能讀懂佩雷爾曼論文的人在全球也沒多少人!換做是我,去閱讀被註解的佩雷爾曼的論文,首先要學相關課程,沒個幾年功夫是搞不定的啦。
伴隨著數學的深入發展,數學本身的巨大突破,對數學奇才的要求也越來越大,而一流數學家的培養和發現的成本也越來越高。
菲爾茲獎在數學上的地位或榮譽,對數學家來講可謂是意義重大。那麼獲得菲爾茲獎的數學家,自然具有相當的代表性。從以往的獲獎名單來看,頂尖的數學家只能涉足兩三個數學領域,同時對數學家的創造性和洞察力的要求也極高。
數學的學習是個系統地、連續的建構過程,且不說資質平平的大部分人,即便是的天才,也存在學習陌生數學內容的無力感!得承認人的學習和認知能力是有差別的,大可不必為數學而困擾或沮喪、甚至失去信心;與其說數學的教育是在培養人才,倒不如說是在發現和篩選人才。幸運的是,數學的科研只需要少數有天賦或熱愛數學的人即可。對於其他的人來說,只需要學好數學的課程,選擇好自己的方向。總的來說,數學的科研只需少數人,數學的最終應用或價值實現需要各行各業的人實踐。