第515章 徐教授的第三节课 一(2 / 2)

徐辰顿了顿,嘴角微微上扬:

「他的原话是:'世界上没有什么东西,能比两条等长的平行线更加相似了。'「

「注意,他说的是『相似』,不是『完全一样』。」徐辰用粉笔轻轻点了点黑板上的等号,「这个措辞很有意思。因为从数学哲学的角度看,相等从来不是一个绝对概念。它几乎总是依赖于你选择忽略什么。」

「或者说得更直白一点——所谓相等,很多时候不是『没有差别』,而是『差别不重要』。」

台下不少人眼神一动。

这句话,已经开始有点意思了。

尤其是那几个计算机学院学生,表情明显认真了起来。

因为这句话放在计算机里同样成立。

两个文件的哈希值一样,你就说它们「相等」;两个对象的内存地址一样,你说它们「相等」;两个神经网络在测试集上的输出分布几乎一致,你可能也会说它们「等价」。可这几种「相等」,显然不是一回事。

同样是程式设计师嘴里的「==」,在不同语言丶不同类型系统丶不同抽象层里,背后可能藏着完全不同的判断标准。

……

徐辰继续道:

「比如你们小时候学算术,会觉得『1+1=2』是天经地义。」

「这当然没错。但数学有趣的地方就在于,天经地义这种事,一旦换个世界,往往就没那么天经地义了。」

他没有再重复之前讲加法课时已经用过的模二丶布尔代数那套例子,而是换了个方向。

他在黑板上写下两行。

一个是几何中的两个三角形。

一个是群论里的两个群。

「在初等几何里,你们会问两个三角形相不相等。后来你们学得更细,就会发现,『相等』至少可以拆成好几层:全等丶相似丶面积相等丶周长相等。」

「同样是『一样』,标准一变,结论就可能完全不同。1872年,年仅23岁的菲利克斯·克莱因提出了着名的『爱尔兰根纲领』。他干了一件什么事呢?他宣称,几何学研究的本质,就是在某种特定的变换群下保持不变的性质!」

「换句话说,克莱因直接用『什么样的等号』,重新定义了『什么样的几何』!你在平移和旋转下相等的,那是欧氏几何;你在投影下相等的,那是射影几何!」

「再比如代数里,两个群阶数相同,不代表它们相等;两个群写法不同,也不代表它们不一样。真正重要的是,它们的运算结构能不能对上。这就是所谓的『同构』。在代数学家的眼里,只要两个结构同构,哪怕它们一个是用来转魔方的,一个是用来解多项式的,它们也是同一个东西!」

……

他转过身,看向全班。

「所以,当我们写下 a=ba=ba=b 的时候,我们到底在说什么?」

教室里一下子静了。

这次的安静,不再是「这题不会」的空白,而是很多人真的开始顺着这个问题往里想。

徐辰满意地看了一眼台下的反应,随后在黑板上又写出一列符号:

=≡??~≈≡(mod n)

「普通等号丶恒等丶同构丶同伦等价丶等价关系丶近似相等丶模同余……」

「数学家为什么发明了这么多种『等号』?」

他用手比了个镜头对焦的动作。

「因为『相等』从来不是单层的。它更像一组不同倍率的镜头。」

「你拿一副肉眼看,觉得两个东西差不多;换成显微镜,差别就出来了;再换一个研究目的,你可能又会说——算了,这些差别我不关心。」

「数学里的等号,本质上就是这种『带目的性的忽略』。」

「你选择保留什么结构,忽略什么结构,这个选择本身,就决定了你在做哪一门数学。」

徐辰放下粉笔,顺手拿起桌上的水杯喝了口水,像是在给大家一点消化时间。

……