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《數學與人類思維》經典語錄

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《數學與人類思維》經典語錄

經典語錄

伽利略曾說,大自然這本書是用數學的語言寫成的。至少可以說,自伽利略開始,物理領域的學生都在致力於將大自然這本書翻譯成數學。因此在某種意義上,物理學家也是數學家。但有些物理學家只用很少的數學。

在日常生活中,我們不得不頻繁地與計算機程序打交道,這勢必影響了我們對它們智能的看法。當我使用谷歌的時候,總有一種在未知的某個地方存在着一個龐大智能的感覺。(這是因爲谷歌具有快速且數據龐大的智能存取系統。)相反地,當我向科技期刊投稿而不得不在網上與編輯程序死磨硬泡時,我深信我所面對的是一些邪惡的、無智能的東西。你們知道事情是怎麼樣的:就好比要求你輸入祖母貞潔的數字認*,或者諸如此類的廢話。無論你的回答如何,愚笨的機器的反應都是:認*失敗,請重試。讓我們剋制住這種經歷所帶來的憤怒,繼續心平氣和地討論。

一些數學家(尤其是初學者)喜歡寫公式,而不是語句,因爲他們認爲前者更“嚴謹”。但是,這導致了難以收拾的混亂。想要有效地將數學傳遞給人,必須巧妙地選擇哪些用公式表達,哪些用語句表達。這種選擇能力與純技術才能不同,它是一門藝術。在這方面,某些數學家比他的同行要高明得多。

平衡態統計力學的建立者感興趣的是大系統——那些具有一個非常典型的廣延*質的系統——的極限。事實上,大自然告訴你,如果在給定的溫度下,將分子數與容器的體積(其形狀並不太重要)都加倍,那麼平衡態的能量也應加倍。大自然告訴你,對一個處於平衡的大系統,有所謂的強度量(溫度、壓強)與廣延量(粒子數、體積、總能量),你可以講廣延量的值加倍而保持強度量的值不變。很明顯,應該有一個定理爲這個廣延或熱力學*質提供依據,但大自然並沒有告訴你這個定理在什麼條件下成立。(大自然指引的模糊*)例如,星雲是否表現出熱力學*質?否!天文學家所觀測到的球狀星雲不是平衡態:它們在緩慢的收縮或膨脹。事實上,星體之間的引力作用並不導致熱力學行爲。

目前計算機缺乏數學創造力。計算機在數學中已經佔據了相當重要的位置。只需要想想偉人黎曼透過數值計算來驗*一些數學想法;雖然他現在的一些同行以類似的方法去工作,但他們在做計算時通常用計算機而不是徒手算。計算機也作爲一種基本的方式,對一些嚴謹結論的部分提供*:比如它們會完成一些超出人類能力範圍的、非常煩瑣的邏輯和數值的任務。

我們不能排除計算機能思考的可能*。一旦計算機能思考是可能的,它將會以一種非常不同於人類的方式。這種情況與有機化學的合成有點類似:有機化合物的人工合成絕不是不可能的,但它的實現通常與有機生物體中的化學合成完全不同。

計算機和人類有着不同種類的記憶,在短時間內對數字字元串的記憶,計算機要遠遠勝於人類(人類只能記住7位以內的數字)。但是我們的大腦也能儲存長達一生的長時記憶,並且這在數量上顯然是沒有限制的。相反,早期的計算機在這方面做得不好,但是這種狀況已發生改變:計算機在翻譯功能上取得的巨大進展展示了它們有穩定的能力去掌握龐大的詞彙庫,這些詞彙庫與人類的自然語言相對應。

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