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在欧氏几何中,直线是“Lenght without breadth”(有长度没有宽度),而且在直线上只涉及到有限多个“几何点”。这种观念,实际上很粗糙。
回顾历史,在十六世纪初期,法国大数学家笛卡尔首次把”数与欧氏直线上的“几何点”联系起来,提出“点”的坐标概念。但是,数与点相比,哪一种更为多一些呢?几何直线上的“点”够用不够用?老祖宗笛卡尔也搞不清楚。1872年,德国数学家戴徳金(R.Dedeking)发明了一种”理想刀“,对准欧氏直线进行”切割“(也叫“分割”),由此,戴德金发现了直线上存在“空隙”,于是,在有理数的“缝隙”处插入一种新型的数学对象,这就是所谓的“无理数”,比如,2的平方根。由此,数学家连“无理的”数“也引入到欧氏直线上了。
在菲氏《微积分学教程》的绪论中,也是这么做的,利用锋利的戴德金”刀“来分割直线,引入了无理数,从而,最终构造出”实数系R”。由此可见,其实”实数“(Real
numbers)在数学上并不”实在“,不是真实的物理量(仅仅是其”替身“)。复旦大学编写的《数学分析》教材就把数学量与物理量搞混了。
2005年,莫斯科大学为纪念该校成立250周年重新出版了一系列”俄罗斯数学教材“名著,其中就包括了菲氏的《微积分学教程》。该书编者A.A.弗罗连斯基在序言中说:”该《教程》极少使用集合论的任何内容(包括记号),同时保留了叙述的全部严谨性。“还说:”该《教程》的内容是20世纪初最后形成的现代数学分析的经典部分(不含测渡论与一般集合论)。“反观我们国内的微积分教材,其实际水平还赶不上菲氏微积分。
进入上世纪下半期,集合论全面”亮相“,横扫一切。布尔巴基的”超滤器“替代戴徳金“刀”,进一步向古老的欧几里德直线挑战,认为戴徳金”刀“并未”穷尽“直线上的全部”几何点“,又挖出”单子“与”银河“等数学概念,重新构建了现代微积分学,把微积分彻底建立在集合论基础之上。
现在,要搞微积分学的袖珍电子书,有两条路可走:一是重返不用集合论的菲氏《微积分》;二是跟随J.Keisler的现代无穷小微积分(在数学上,做”跟屁虫“并不丢人)。是前进,还是后退呢?做出正确选择是很困难的。那些贪吃的猪头会说,要适应社会的实际,不能冒进。看起来,我倒成了一个”激进分子“,不敢不敢。老年人就得及早”休息“,让年轻人冲在前面,这样国家才能兴旺发达。
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