★置頂zzllrr小樂公眾號,追蹤《小樂數(shù)學科普》系列報道!
普林斯頓高等研究院(IAS)近期組織了一場以研讀數(shù)學經(jīng)典原著為主的“數(shù)學民間傳說”研討會,由兩位學者聯(lián)合主持。活動跳出現(xiàn)代繁雜學術(shù)技法,回溯牛頓、萊布尼茨、黎曼等先賢思想,品讀原始著作,探討數(shù)學本源、思維直覺與學科初心。
研討內(nèi)容兼顧經(jīng)典理論、冷門民間數(shù)學研究,還深入探討AI人工智能對數(shù)學研究帶來的沖擊與影響。活動讓學者重拾數(shù)學人文內(nèi)核,反思學科發(fā)展得失,思索數(shù)學未來走向,重新聯(lián)結(jié)數(shù)學發(fā)展的思想根基。
![]()
數(shù)學家、物理學家艾薩克·牛頓
圖源:Kevin Howdeshell
作者:Allyn Jackson(專攻數(shù)學與理論計算機科學領(lǐng)域的撰稿人)2026-5-16
譯者:zzllrr小樂(數(shù)學科普公眾號)2026-5-23
求喜歡
2025-2026學年,IAS普林斯頓高等研究院數(shù)學學院舉辦了一場別具一格的研討會。研討會題為 “數(shù)學民間傳說”,核心是研讀那些孕育了當今數(shù)學核心概念的歷史著作。其目標是跳出現(xiàn)代數(shù)學紛繁復(fù)雜的技術(shù)壁壘,重新連接滋養(yǎng)這一學科的重要根源。
這場每周一次的研討會由數(shù)學學院羅伯特與路易莎?費恩霍爾茨講座教授阿克沙伊?文卡特什(Akshay Venkatesh),以及該院 2025-2026 學年埃里克?埃倫圖克研究員、布朗大學應(yīng)用數(shù)學系教授戈文德?梅農(nóng)(Govind Menon)共同主持。
文卡特什表示,這場研討會的誕生源于 “重振數(shù)學人文學科屬性的需求,即把數(shù)學視作一門人文學科的理念”。這一理念 “從未消失,但至少在數(shù)學家的外在研究實踐中已有所淡化”。另請參閱:
隨著數(shù)學研究日益專業(yè)化、技術(shù)化,它與人類經(jīng)驗基本要素的聯(lián)系變得模糊。文卡特什說,在人工智能或?qū)⒓铀龠@一趨勢的背景下,“我們確實需要審視我們所做之事的人文維度”。
永恒之問
這場研討會為數(shù)學家提供了一個平臺,得以直面未被后世學科發(fā)展污染的基礎(chǔ)思想與思維方式。盡管研討材料需要扎實的數(shù)學背景支撐,討論卻更偏向哲學而非技術(shù)。關(guān)于思維本質(zhì)、直覺與知識的宏大問題自發(fā)涌現(xiàn)。
除梅農(nóng)與文卡特什外,參會者還包括多位高等研究院的學者,涵蓋數(shù)學學院及其他院系。其中有社會科學學院 2025-2026 學年羅伯特?迪杰格拉夫成員阿爾瑪?施坦加特(Alma Steingart);歷史研究學院恩斯特與伊麗莎白?阿爾伯斯 - 舍恩伯格科學史講座教授邁爾斯?杰克遜(Myles Jackson)也偶爾參與。三位自由撰稿人定期參會:我本人、伊夫林?蘭姆(Evelyn Lamb)與萊拉?斯洛曼(Leila Sloman)。
但大部分參與者是青年數(shù)學家,主要是研究院成員,還有少量來自鄰近普林斯頓大學的研究生,他們的理想主義與開放心態(tài)讓討論更具活力。數(shù)學學院 2025-2026 學年成員邁克爾?查普曼(Michael Chapman)起初以為這場研討會可能只是一場 “自我褒獎” 活動,數(shù)學家們一味夸贊自身領(lǐng)域的美妙與重要。但他說,事實恰恰相反,“這是一場嚴肅的智識活動”。他是頻繁且積極的參與者。
研讀材料涵蓋16世紀至今的原始著作,以及人物特寫、闡釋性文章與書信。在與過往思想者對話的過程中,研討會參與者思考著數(shù)學知識的本質(zhì)、數(shù)學靈感與直覺的來源,以及這一學科未來的走向。
“重新認識” 牛頓
純粹數(shù)學的思想是確鑿無疑的,非近似亦非可疑;它們或許不是上帝思想中最有趣、最重要的部分,卻是我們確切知曉的部分。 —— 希爾達?P?哈德森( Hilda P. Hudson )
![]()
希爾達?哈德森Hilda P. Hudson(1881 - 1965)
英國代數(shù)幾何學家
戈文德?梅農(nóng)在投身數(shù)學前是工程專業(yè)學生,從某種意義上說,他研究艾薩克?牛頓(Isaac Newton,1642-1727)的成果已有 35 年。但在研討會上閱讀《自然哲學的數(shù)學原理》節(jié)選時,他發(fā)現(xiàn)自己正在 “忘掉” 自以為熟知的內(nèi)容。“我感覺自己第一次接觸這些材料,” 梅農(nóng)說。他將此視作與另一位人類思想者、一位 “同道中人” 的相遇。而這種體驗,正是研討會旨在培育的。
歷史學家已產(chǎn)出大量研究牛頓生平與成果的文獻。其中極小一部分為研討會的研讀提供了豐富背景,邁爾斯?杰克遜與阿爾瑪?施坦加特的精辟點評亦有幫助。但研討會上的數(shù)學家們尋求的是與歷史知識互補的東西:與牛頓的數(shù)學共鳴。
今年春季的一份研讀材料探討了牛頓對開普勒行星運動定律的推導。盡管牛頓在《原理》中創(chuàng)立了微積分,但他對開普勒定律的論述并非基于微積分,而是歐氏幾何。假定行星受向心力作用,他運用比例、相似三角形與平行四邊形構(gòu)建出行星的曲線運動軌跡,由此推導出描述行星運動的萬有引力 “平方反比定律”。
研討會參與者注意到,與現(xiàn)代論述不同,牛頓的著作中能感受到物理實在。如今的學生學到的是,行星如此運動是因為遵循牛頓平方反比定律。而牛頓的推導方向恰好相反:開普勒關(guān)于行星運動的觀測數(shù)據(jù)引導牛頓得出了定律。參與者認為牛頓的方法 “清晰、簡單、直白”。相比之下,許多現(xiàn)代方法顯得 “工業(yè)化”、“過度加工”,與學科核心的本原概念脫節(jié)。
除牛頓的著作外,研討會還從戈特弗里德?威廉?萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646-1716)的浩瀚著述中選取了少量內(nèi)容研讀。萊布尼茨與牛頓大約在同一時期獨立創(chuàng)立微積分;正是萊布尼茨創(chuàng)造了更優(yōu)的符號體系,沿用至今。研讀材料中,兩位思想者的差異顯而易見。牛頓致力于為諸多不同現(xiàn)象尋求統(tǒng)一解釋,而萊布尼茨則追求一種符號化、算法化的路徑,他相信這套方法可適配解決各類問題。
萊布尼茨曾夢想構(gòu)建一種 “推理演算”,通過符號運算得出理性解答,從而化解一切爭端。如今的AI人工智能聊天機器人或許正是這一夢想的回響,它們對數(shù)學問題的回答正變得可靠、淵博,甚至富有洞見。
在研讀開普勒、萊布尼茨、牛頓等多位學者的著作時,研討會觸及了 “宗教信仰作為靈感來源” 這一主題。數(shù)學學院 2025-2026 學年成員阿斯溫?G(Asvin G.)雖無宗教信仰,卻對這一主題深有共鳴。他說,從某種意義上講,研究中最大的挑戰(zhàn)是相信世界存在被理解的可能,而這種信念與宗教信仰并無太大差異。“每當我思考自己為何從事科學研究,都會覺得,作為渺小的人類個體,立志理解世界并期盼成功,這似乎十分大膽,” 他說,“但這又如此美好、如此神奇,讓我必須去嘗試。”
黎曼:幾何學的全新觀念
當然,經(jīng)驗始終是數(shù)學構(gòu)造物理實用性的唯一評判標準。但創(chuàng)造的原則蘊藏于數(shù)學之中。因此,在某種意義上,我確信純粹思想可以把握現(xiàn)實,正如古人所夢想的那樣。 —— 阿爾伯特?愛因斯坦( Albert Einstein)
![]()
阿爾伯特?愛因斯坦(Albert Einstein,1879 - 1955)
去年初秋,小組研讀了年輕的伯恩哈德?黎曼(Bernhard Riemann,1826-1866)在1854年發(fā)表的一篇演講,這篇演講改變了數(shù)學的發(fā)展軌跡。該演講是黎曼在哥廷根大學的就職講師資格演講,聽眾寥寥,其中包括卡爾?弗里德里希?高斯(Carl Friedrich Gauss,1777-1855)。
高斯通過對三維空間中曲面的廣泛研究,創(chuàng)立了后世所稱的高斯曲率,由此開啟微分幾何領(lǐng)域。他的里程碑式成果 “絕妙定理” 表明,曲率是曲面的內(nèi)蘊屬性;換言之,曲率僅取決于曲面上的測量結(jié)果,與曲面在周圍三維空間中的放置方式無關(guān)。
![]()
黎曼及其著名的黎曼zeta函數(shù)
圖源:Kevin Howdeshell
黎曼的演講對絕妙定理做出了深刻推廣。他將曲面視作獨立于任何外部空間的抽象幾何對象(即流形),并將這一觀念拓展至任意維度的流形。他證明,一旦能在流形上進行測量,便可定義曲率,且曲率是流形的內(nèi)蘊屬性。在這一概念飛躍中,他拓展了幾何學的邊界。
彼時,歐氏幾何作為世界唯一真實幾何的獨尊地位已受到質(zhì)疑。黎曼的研究明確表明,幾何并非只有一種,而是有無窮多種。他的思想傳遍整個數(shù)學領(lǐng)域,發(fā)展為黎曼幾何這一重要分支。這一概念飛躍,恰好為研究院 1933-1955 年創(chuàng)始教授阿爾伯特?愛因斯坦(Albert Einstein)創(chuàng)立廣義相對論提供了所需的理論基礎(chǔ)。
對研討會參與者而言,黎曼的演講并非易讀之作,再加上德譯英的瑕疵,理解難度進一步增加。盡管如此,參與者仍能感受到這份成果的力量,稱其 “鮮活”、“永恒”,直覺 “令人敬畏”。
黎曼探討了空間本質(zhì)與幾何統(tǒng)一性的基礎(chǔ)問題。他思索,在一個由離散事物主導的世界中,如何構(gòu)想連續(xù)空間(他以顏色為例)。他的成果沒有現(xiàn)代數(shù)學論文常見的 “頭條定理”,也極少使用符號。他的研究兼具模糊性與哲思。“我們能從中學習什么?” 阿斯溫?G 問道,“在變得愈發(fā)嚴謹與公理化的過程中,我們失去了什么?”
文卡特什提到自己與曲率 “漫長而遺憾的糾葛”,這一概念他從未深入理解。而在黎曼的成果中,他發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)代追求精準高效傳遞內(nèi)容的論述所缺失的美感、清晰與豐富性。由于黎曼用自然語言書寫,未訴諸技術(shù)細節(jié),其成果中的洞見在一個半世紀后依然易于理解。
面向未來的框架
我熱切渴望知曉數(shù)學的本質(zhì)。與所有人一樣,我對存在的意義滿懷興趣。 —— 諾曼?E?斯廷羅德( Norman E. Steenrod )
![]()
諾曼?E?斯廷羅德(Norman E. Steenrod,1910 - 1971)
美國代數(shù)拓撲學家,同調(diào)代數(shù)的創(chuàng)始人之一
研討會涵蓋諸多主題與思想者,從開普勒的天球、笛卡爾的幾何,到愛因斯坦、馬赫、麥克斯韋、維納關(guān)于原子與隨機運動的理論。還探討了數(shù)學學院 1933-1955 年教授約翰?馮?諾依曼(John von Neumann)關(guān)于大腦的研究,以及研究院 1962-1963、1981-1982 學年成員戴維?芒福德(David Mumford)關(guān)于 “隨機時代” 的成果。
一些更輕松的研讀材料,包括科學作家伊夫林?蘭姆挑選的數(shù)學普及作品,聚焦于不那么知名的人物,比如業(yè)余數(shù)學家瑪喬麗?賴斯(Marjorie Rice)。她是1970年代的一位家庭主婦,育有五個孩子,因傳奇數(shù)學科普作家馬丁?加德納在《科學美國人》發(fā)表的一篇文章,迷上了平面多邊形密鋪問題。賴斯發(fā)現(xiàn)了大量專業(yè)數(shù)學家未知的新型密鋪方式。在家務(wù)間隙,她在廚房臺面上開展研究,創(chuàng)造出精巧的自創(chuàng)符號,提煉多邊形性質(zhì)信息,用以整理與分析圖形。在她的故事中,研討會參與者看到了數(shù)學精神的動人范例。另請參閱系列報道:
![]()
業(yè)余數(shù)學家瑪喬麗?賴斯( Marjorie Rice )
圖源:Kevin Howdeshell
在一次研討環(huán)節(jié),阿爾瑪?施坦加特選取了大蕭條時期諾曼?E?斯廷羅德與數(shù)學學院 1933-1934 學年成員雷蒙德?L?懷爾德(Raymond L. Wilder)之間的書信集。通信開始時,斯廷羅德 22 歲,正艱難湊錢攻讀數(shù)學研究生。懷爾德是他在密歇根大學的本科老師。1934年6月,斯廷羅德寫信給懷爾德:
“我不喜歡簡潔優(yōu)美的證明。我認為沒人會喜歡。它們會徹底誤導你。必須徹底熟記才能掌握。但直白、扎實的證明才更有吸引力,也更容易記住。因為這是任何人都會采用的證明思路 —— 而非最優(yōu)雅的方式。”
這些觀點令人意外,因為斯廷羅德后來以代數(shù)拓撲領(lǐng)域高度抽象的研究聞名。研討會參與者研讀了他的部分論文,包括1940年代的一篇經(jīng)典成果,文中他與塞繆爾?艾倫伯格(Samuel Eilenberg)建立了公理化同調(diào)理論。
斯廷羅德與懷爾德的書信打動了許多參會者。梅農(nóng)說:“以他本人的口吻去認識斯廷羅德,看著他從在工具店打工的青澀本科生,逐漸走向成熟,最終成為數(shù)學界的杰出人物,真切讓我們體會到研讀原始文獻的重要性。”
有一場環(huán)節(jié)專門討論AI人工智能:數(shù)學學院2025-2027學年成員康斯坦丁?科格勒(Constantin Kogler)選取了四位數(shù)學家使用人工智能工具的最新預(yù)印本作為研讀材料。其中一篇論文提出了一系列旨在挑戰(zhàn)人工智能的問題并報告結(jié)果,其他論文則探討了人工智能獨立找到解法或?qū)夥ㄓ兄卮筘暙I的問題。另請參閱:
激烈而廣泛的討論引出了諸多問題:數(shù)學家會轉(zhuǎn)向適合用人工智能解決的問題嗎?人工智能會影響甚至取代人類的數(shù)學直覺嗎?聊天機器人會取代合作者嗎?人工智能會設(shè)定未來數(shù)學的發(fā)展方向嗎?
這類問題牽動著數(shù)學界,尤其是年輕一代成員的心。研討會并未給出簡單答案。但它為數(shù)學家提供了退后一步思考學科的機會 —— 回望其起源、源泉與意義,從而為思考未來搭建了框架。
這場研討會或許不會按照今年的形式繼續(xù)舉辦,但梅農(nóng)與文卡特什正在思考延續(xù)其精神的方式。當下的緊迫感尤為強烈。正如梅農(nóng)所言:“我們正面臨一場捍衛(wèi)學科靈魂的戰(zhàn)斗。”
本文發(fā)表于《IAS高等研究院通訊》Institute Letter2026年春夏刊
參考資料
https://www.ias.edu/ideas/encountering-roots-mathematics
https://www.ias.edu/publications/institute-letter/institute-letter-springsummer-2026
小樂數(shù)學科普本月文章
版權(quán)聲明:本文首發(fā)于微信公眾號“zzllrr小樂”的專欄《小樂數(shù)學科普》。歡迎個人轉(zhuǎn)發(fā)。如需轉(zhuǎn)載,請在“zzllrr小樂”公眾號后臺回復(fù)“轉(zhuǎn)載”,還可通過公眾號菜單、發(fā)送郵件到zzllrr@gmail.com與我們?nèi)〉寐?lián)系。相關(guān)圖文音視頻內(nèi)容默認遵守CC BY-NC 4.0知識共享協(xié)議,未獲作者和譯者授權(quán),禁止用于營銷宣傳和商業(yè)目的。
·開放 · 友好 · 多元 · 普適 · 守拙·
![]()
讓數(shù)學
更加
易學易練
易教易研
易賞易玩
易見易得
易傳易及
歡迎評論、點贊、在看、在聽
收藏、分享、轉(zhuǎn)載、投稿
查看原始文章出處
點擊底部一起捐
助力騰訊公益
點擊zzllrr小樂
公眾號主頁
右上角
置頂★加星
數(shù)學科普不迷路!
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.