由于20世纪必须将数学知识与真理区分开,因此也必须将数学与科学区分开,因为科学确在寻求关于物质世界的真理。然而数学却无疑地是科学的灯塔,而且还继续帮助科学获得在现代文明中所占的位置。我们甚至可以正确地宣称,正是由于有了数学,现代科学才取得了辉煌的成就。但是我们将会看到,这两个领域有着明显的区别。
在最广泛的意义上说,数学是一种精神,一种理性的精神。正是这种精神,使得人类的思维得以运用到最完善的程度,亦正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活;试图回答有关人类自身存在提出的问题;努力去理解和控制自然;尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。在本书中,我们最为关心的将是这种精神的作用。
数学还有一个更加典型的特征与我们的论述密切相关。数学是一棵富有生命力的树,她随着文明的兴衰而荣枯。它从史前诞生之时起,就为自己的生存而斗争,这场斗争经历了史前的几个世纪 和随后有文字记载历史的几个世纪,最后终于在肥沃的希腊土壤中扎稳了生存的根基,并且在一个较短的时期里茁壮成长起来了。在这个时期,它绽出了一朵美丽的花——欧氏几何。其他的花蕾也 含苞欲放。如果你仔细观察,还可以看到三角和代数学的雏形;但是这些花朵随着希腊文明的衰亡而枯萎了,这棵树也沉睡了一千年之久。
这就是数学那时的状况。后来这棵树被移植到了欧洲本土,又一次很好地扎根在肥沃的土壤中。到公元1600年,她又获得了在古希腊顶峰时期曾有过的旺盛的生命力,而且准备开创史无前例的光辉灿烂的前景。如果我们将17世纪以前所了解的数学称为初等数学,那么我们能说,初等数学与从那以后创造出的数学相比是徽不足道的。事实上,一个人拥有牛顿处于顶峰时期所掌握的知识,在今天不会被认为是一位数学家。因为与普通的观点相反,现在应该说数学是从微积分开始,而不是以之为结束。在我们这个世纪,这门学科已具有非常广泛的内容,以致没有任何数学家能够宣称他已精通全部数学。
数学发展的这幅素描,尽管简略,但却表明数学的生命力正是根植于养育她的文明的社会生活之中。事实上,数学一直是文明和文化的重要组成部分,因此许多历史学家通过数学这面镜子,了解了古代其他主要文化的特征。以古典时期的古希腊文化为例,它大约从公元前600年延续到公元前300年。由于古希腊数学家强调严密的推理以及由此得出的结论,因此他们所关心的并不是这些成果的实用性,而是教育人们去进行抽象的推理,和激发人们对理想与美的追求。因此,看到这个时代具有很难为后世超越的优美文学,极端理性化的哲学,以及理想化的建筑与雕刻,也就不足为奇了。
数学创造力的缺乏也表现在一个时代文明的文化里,这一点也是真实的。看看罗马的情况吧。在数学史上,罗马人在一定时期内曾作出过贡献,但从那以后他们就开始停滞不前了。阿基米德,最伟大的古希腊数学家和科学家,在公元前221年被突然闯入的罗马士兵杀害了,当时他正在研究画在沙盘中的几何图形。对此,A.N.怀特海(AlfredNorthWhitehead)说过:阿基米德死于一个罗马士兵之手,是一个世界发生头等重要变化的标志;爱好抽象科学、善长推理的古希腊在欧洲的霸主地位,被重实用的罗马取代了。洛德? 比肯斯菲尔德(LordBeaconsfield),在他的一部小说中,曾把重实用的人称为是重复其先辈错误的人。罗马是一个伟大的民族,但是他们却由于只重实用而导致了创造性的缺乏。他们没有发展其祖先的知识,他们所有的进步都局限于工程技术的细枝末叶。他们并不是那种能够提出新观点的梦想家,这些新观点能给人以更好地主宰自然界的力量。没有一个罗马人因为沉湎于数学图形而丧命。
事实上,西塞罗(Cicero)夸耀自己的同胞——感谢上帝——不是像希腊人一样的梦想家,而是把他们的数学研究派上实际用场的人。