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数理王国的挑战者号记工人数学研究员孙嘉林
数理王国的挑战者号——记工人数学研究员孙嘉林
数理王国的挑战者号——记工人数学研究员孙嘉林
2008-07-1714:
58本报记者李兴正通讯员程大程
1990年,巴黎国际数学家代表大会上,德国大数学家希尔伯特,曾提出20世纪人类面临的两大数学难题:
康托的连续统基数问题和算术公理的相容性。
近一个世纪以来,多少人为解这两大难题,而折戟沉沙。
但有一位中国工人却陡然站起,揭榜应战。
他,就是孙嘉林。
一、走进钓鱼台的山东工人
1992年11月26日,孙嘉林数学研究成果“零分析”新闻发布会在北京钓鱼台国宾馆隆重举行。
来自首都数学界和新闻界的一百多位专家、教授和记者,面对走上讲台的孙嘉林,无不惊诧不已:
一个年仅四十出头的中年人,何以华发早生?
一个地地道道的山东工人,何以斗胆向国际数学基础理论提出挑战?
一个业余数学“爱好者”,何以提出全新的“定义论”思想体系和“零分析”这一全新的数学解析方法……?
“零分析”新闻发布会的消息,经《中国教育电台》、《人民日报》、《今日中国》和《中华英才》等媒介,迅速传向国内外。
经全国许多省市,相继成立了“孙嘉林数学研究会”;华东师范大学数学系,对孙嘉林及其“零分析”,展开了一场激烈辩论;一些高等院校邀请孙嘉林前去讲学;海外学者和有关部门,也纷纷向孙嘉林发来讲学邀请;1994国际数学家会议的大门,也向孙嘉林敞开了!
孙嘉林,一时成为学术界和新闻界的“热门话题”。
在“零分析”新闻发布会上,他以“追求真理的过程,亦即追求真诚的历程”,结束了他的演讲。
这耐人寻味的话语,引导着人们沿着他走过的那条小路,寻觅着、思索着。
二、“挑战者号”的“运行轨迹”
这是二十年前的一天傍晚。
拥挤的公共汽车里,孙嘉林从口袋里摸出一本刚买到的豪斯多夫的《集合论》新版本。
忽然,他惊呆了:
怎么?
这些年我在数学王国里无牵无挂地遨游所在,竟是著名的国际数学命题——希尔伯特第一、第二基础问题!
而且,我的理论起点和研究方法,竟与传统的三大流派截然不同!
他痴痴地被人挤来挤去。
他惊异、惊怯、惊喜……。
他仿佛只身站在1900年巴黎国际数学家代表大会的会场内,聆听着德国大数学家希尔伯特的演讲……。
一个个数学巨人的悲哀、迷惘和泪水在他面前滑过。
“关于数学最终基础和最终意义的问题还是没有解决。
我们不知道向哪里去寻找它的最后解答。
”这是大数学家赫尔曼·韦尔的彷徨。
“如果传统数学思维存在着缺陷和漏洞,我们将到何处去寻找真理和确定性呢?
”这是大数学家希尔伯特的哀叹……
“终点到了!
快下车!
”售票员责备怪异地对孙嘉林喊了一声。
他跌跌撞撞地跳下车,懵懵懂懂地走到大街上。
“既然国际三大流派对于数学基础问题的研究,进则无望、退则无理,我为什么就不能另辟蹊径?
而且,通过逻辑的反复推理和数学的反复演算,我并没有发现自己的解析方法(后定名“零分析”)有何谬误呀!
”
“找死啊!
”一辆汽车在他面前嘎然而止。
司机甩下一句诅咒。
孙嘉林若有所思地望着远去的汽车,点燃一支烟。
他吹去蒙在回忆中的尘土,细细检视着自己走过的每一步。
下课的铃声刚落,孙嘉林从座位上跳起来,跑到物理课韩老师跟前。
“老师,您讲的匀变速运动中‘即时’与‘瞬时’相同的观点不对。
我觉得‘即时’的”意义是确定的,只是‘一点’,而‘瞬时’的意义不确定,至少有‘两点’。
”老师微笑着说;“你提出的问题很好。
但我现在无法跟你讲清楚。
将来,你学到高等数学的微积分,极限理论或许能回答你的。
”从此,同学们给孙嘉林起了个绰号:
“一点和两点”。
那时,他才是初中二年级的学生。
从“一点和两点”,孙嘉林一头扎进了数学基础理论的研究中。
其实,他完全不知道他要啃咬较量的对象,是怎样的一个庞然大物。
他所意识到的,仅是钻下去,准能钻出点东西。
1968年冬天,高中还没毕业的孙嘉林,被下乡潮狭裹到济南市历城县的一个小村里。
进村头一天,他就憋在生产队分给的一间豆腐房里,算了一笔帐:
长大成人了,就把数学研究当作我的事业吧。
假如我活上60岁,一天睡8小时,那一辈子就有二十年要在梦中度过。
不!
这太浪费了!
为此,他坚持每周两到三天不睡觉,用更多的时间看书、演算。
一天,孙嘉林参加生产队的打井劳动时,被井盖砸破了头。
相约到豆腐房来看他的同学、老乡,进门一瞧,见孙嘉林头缠绷带,坐在土炕上读着《马克思数学手稿》。
“简直不要命了!
……你胸口鼓鼓囊囊的是啥东西?
”同学们问他,“墨水瓶。
天太冷,把墨水都冻成一块了。
”
更苦的是夏天。
豆腐房内潮湿、闷热,跟嘉林住在一起的知青们,下了工地不愿回来睡。
他却泰然处之。
起初,多得叫人咂舌的跳蚤,“成批”地袭击他,也“成批”地被他“枪毙”。
后来,嘉林厌倦了,他舍不得用更多的时间来打跳蚤。
“咬吧,咬吧。
我撑死你们。
”他一边算着题,一边无可奈何的对跳蚤们说。
就这样,在两年的“再教育”生活中,孙嘉林精读了百十册数学、逻辑学和哲学等著作,为创立自己的数学“定义论”,奠定了理论基础,并初步用自己的方法(“零分析”)演算了高等数学。
达到理想的高峰,最有希望的,是那些不畏劳苦的人。
但是,对孙嘉林而言,似乎不知道什么是劳苦。
昏暗的铁矿矿井里,看不清是个什么模样的人。
他高大,健壮,一刻不停地往翻斗车里装着矿石。
一吨半,三吨,四吨半,六吨!
“咣当咣当”的翻斗车一走,这人立刻触电般的蹲在地上。
他从口袋里迅速地摸出香烟盒,拆开,在上面急急地写着什么。
若明若暗的矿灯,依稀映现出他脸上被汗水划出的一道道痕迹。
他停下笔,抬起头,微笑从他双目中闪射出奇异的光彩。
“微积分和数理逻辑学的奠基人布莱尼茨,之所以终生徘徊于‘无穷小’的忽有忽无的困境中,不就是他首先没有分清‘有和无’,就急于分析‘真和假’吗?
这很可能就是导致目前数学基础研究进退维谷的重要原因!
”他喃喃地对自己说完,兴奋地拍了一下手掌。
“定义论”和“零分析”,已象两个雾中美人,出现那迷人的轮廓,令这位矿工激动地流下泪水。
他,就是孙嘉林。
“请问孙嘉林在哪?
”一位跟嘉林同去下过乡的年轻人来找他。
“他呀,上了矿没干别的事,准又在宿舍里忙活那些什么数学啦!
”
年青人走进宿舍,傻眼了:
怎么,这就是孙嘉林的宿舍呀!
沉重的粘着大块黄泥巴的矿工胶鞋没脱;破破烂烂黑乎乎的工作服没脱;甚至脸也没抹一把、手也没洗一下,他就趴在那张用石块撑起的床板上,进行着数学运算。
“嘉林,看看我是谁!
”
“你别闹,别闹……。
”他头也没抬,仍然演算着。
就是在这种痴迷的状态中,孙嘉林完全忘却了周围的环境,在不到两年的工夫里,用他的“零分析”全部演算了樊映川的《高等数学系题集》,吉米多维奇的《高等数学》和《马克思数学手稿》。
结果,证明了他的“零分析”不仅行得通,而且运算更简洁、更合理!
一晃又是两年。
当孙嘉林接触到希尔伯特数学命题的时候,他已经从昏暗的矿井,爬到了三十多米高的天梯(露天行车)上,由一名矿工而成为一名铁厂的钳工。
一天深夜,下班的时间到了。
孙嘉林小心的从天梯上一步步往下走着。
忽然,一闪智慧的意念冲进脑海:
中国包括山东,山东包括济南,则中国包括济南——,这是对比三段论;而成都对应南京,南京对应济南,则成都对应济南,这是对应三段论。
两个三段论,性质、结果完全不同!
那么,从亚里士多德到二十世纪,许多著名的数学逻辑学家都泛泛运用着蕴函推理——A蕴含B,B蕴含C,则A蕴含C——,出现“蕴含怪论”,形成推理上的矛盾,不是显而易见的了么?
他下意识的取笔拿纸,几乎忘记了自己身在三十多米高的天梯上,一闪失,便会……。
事后,每当回忆起彼情彼景,他都不由得冒出一身冷汗。
“我不能死。
我,一个山东工人,在做着一件向自然界进取、为全人类争智的大事,我不能死!
”
及至1977年,孙嘉林已从最初“即时”非“瞬时”的朦胧意识,上溯到牛顿和布莱尼茨的“微分”,柯西的“极限”,康托和狄德金的“包含”以及鲁滨逊的“等价”,从而为自己的“定义论”数学理论和“零分析”,找到了足够的理论依据。
他用数类法解决了希尔伯特的第一问题;康托的连续统基数问题;同时,他发现了公理系统中的“正则公理”和“外延公理”,在逻辑上是不相容的,由此提出了“不容悖伦”,从而又回答了希尔伯特第二数学问题:
算术公理的相容性!
夏日的一天傍晚,孙嘉林紧紧将自己关在他的9平米的蜗居里,点燃了一支烟。
距他的房间仅两步之遥的喧吵的街道,似乎一下子全消了声息。
一连五小时过去了。
孙嘉林一动不动地坐着,剖开自己十三年走过的每一步,苦苦查寻着每一道演算完可能隐藏的疑点,直到他坚信自己的理论和方法是完全立得住的。
他“嚯”地站起身来,推开房门,自言自语的说着“想通了。
成功了。
”家人们惊疑地面面相觑。
要知道,搞学术的“神魂颠倒,邪门入道”者,并不鲜见呀!
凌晨的街道好静。
天好蓝。
星好美。
嘉林一边散步,一边仰起头,微笑着数起星星,“一、二、三……,啊,无穷多!
”不能租让无穷小再从我眼前滑过。
也不能让无穷大再遮住我的视线!
两点变一点,‘趋向于’变成‘就是这一个’,啊,‘零’的世界,我闯进去了!
十三年来,没白活!
”他想了许多,许多,可就是没有想到,还有比十三年更长更苦更累的一段路,等他去奔波、跋涉……
从1977年开始形成自己的数学基础理论,到1992年11月举行的“零分析”成果新闻发布会,孙嘉林先后写下了《马克思对微积分和导数的革命》、《合开分》和《数的定义系统》等三十多万的学术论文,并数次向中科院数学研究所和全国十几家学术刊物投寄。
但均如泥牛入海,杳无音信。
凡是能够找到的数学专家,他都找了,却不是因为研究课题与他不同,就是碍于“门户”“流派”的所见,人家始终没能给他一个确切的学术鉴定。
孙嘉林耐不住了。
他要尽快用自己的研究成果,服务于祖国!
1983年冬天的一个清早,中科院数学研究所的接待室内,迎来了一位山东汉子。
除了他那双充满坚毅和智慧的眼睛,浑身上下,跟四处流浪的“叫花子”没什么两样。
他,就是孙嘉林。
“你是干什么的?
”一位接待他的江女士惨兮兮的问道。
“山东工人。
修机床的(此时,孙嘉林已调入济南汽车总厂)。
”
江女士难奈满肚子的鄙夷和厌恶,拉长了声音问道:
“你也研究希尔伯特命题?
你懂外语吗?
你怎么知道有这些东西?
——回去。
你的什么论文在中国都不会得到重视……,要不,你可以送到外国去呀?
”
孙嘉林强压着满腔怒火,一字一眼地答道:
“国外有五六个单位在等着我的论文。
我是中国人,我觉得应该先把我的论文交给我的祖国!
”
就这样,这位立志追求真理、追求真诚,满怀热望初到京城的山东工人,被一阵莫明其妙的冷嘲热讽,赶了出来。
已是凌晨五点。
孙嘉林仍然毫无倦意。
他打开自己的一捆捆泛黄的数学手稿,他甚至象“敌人”一样站在自己的“零分析”和“定义论”面前,百般挑剔、反复诘问,却总也找不到令人信服的论据,驳倒他们。
一本本数学大师的论著,巴门尼德、德·莫根、赫拉克利特、芝诺……,散落在书桌、床头和窗台上。
不知为什么,他忽然想起了自己的女儿。
那也是个月明星稀的凌晨。
妻子还没下夜班。
六个月的女儿在床上啼哭不止。
嘉林给孩子热上奶;一手抱着她,一手演算着数学。
后来,孩子哭得实在太惨了,可他又不可能放下手中的笔、离开书桌!
他一会儿看看孩子,一会儿看看演算纸,两下为难,催下他的两行泪水。
“孩子,爸爸不是不管你。
可数学研究也是爸爸的‘孩子’呀!
放弃谁,爸爸都会象失去生命一样呀!
”
三、智者之情的彷徨
还是在下乡的时候,有些人取笑孙嘉林说,这家伙整天糗在数学堆里,连女人边儿也不凑乎,恐怕将来找媳妇都成问题。
实际上,孙嘉林早已有自己的爱情婚姻观:
情者之爱即智者之情,爱智即爱情。
他把智慧与事业,看作是唯一能令他迷醉的“人”。
1981年,在众多好心人的撮合下,孙嘉林结婚了。
新的生活连同新的更大的痛苦,缠住了他。
一天,孙嘉林郑重其事地对妻子说:
“你把每月买煤、买粮这些重大事情的时间给我写个条,我别忘了。
其他的事,别分散我的精力。
”
妻子听完后,无言地赌气上班去了。
嘉林整天通宵达旦地写写算算,却又找不到“庙门”,足以令她烦闷。
尤其令她伤心的是,在嘉林眼里,书比妻子更重要!
她开始恨那些书,恨它们占有自己在嘉林心中的位置。
一天,嘉林正伏案演算。
忽然,妻子冲进屋里,当着他的面,把那些数学著作,用刀子划开、划碎。
嘉林本能地双手护住桌上的手稿,听着那些书本被毁的声音,就像一把刀子在他心肝上划来划去。
一次。
两次。
沉默沉默如一座冷漠的火山,积久便爆发了。
“离婚!
”
1984年,孙嘉林告别了四年的婚姻生活——他愿意永远告别它。
“你多保重。
家里的东西,除了我的书和演算稿,你都可以拿去。
”他这样带着几分歉意、几分忧伤,轻轻对妻子说。
当他看到年仅三岁的女儿的手,从他手里悄然滑落的时候,他仿佛意识到了什么。
“不支持孙嘉林,等于对国家犯罪!
”汽车制造总厂一位领导如是说。
“如果对孙嘉林这样的数学研究,再计较经济(出书费),等于没有艺术良知!
”青岛出版社总编徐诚如是说。
“对孙嘉林这样的人,我们拿多少钱都心甘情愿!
”胶州耐火材料厂厂长王言好如是说。
国家科委,国家科协、省科委、科协和人才交流中心许多领导同志,都为孙嘉林的研究工作,给予了高度重视,并积极地帮助他排忧解难。
“天才并不是自生自长在深林荒野里的怪物,是可以是天才生长的民众产生……”(鲁迅《未有天才之前》)。
围绕孙嘉林,我们欣喜地看到了许许多多“可以使天才生长的民众”;同时,也无不遗憾地看到,一些并非这样的民众。
但愿这种遗憾不再延续,但愿它不再产生!
后记:
“定义论”是孙嘉林的数学理论,“零分析”则是这一理论的具体应用。
它们的研究基点都是非连续统;一旦通过鉴定,它们将进退维谷近一个世纪的数学基础理论研究,带来崭新的气象。
“零分析”消灭了极限理论中的“趋向于”,使两点间距离“就是这个”(“零”),从而彻底改变了高等数学讲授中“老师难讲、学生难懂”的困惑状态,使高等数学讲授的课程缩短一半。
这一教学价值之大,不言而喻。
目前,人类所认识到的,仅仅是自然数、分数和幂数三类数。
而“定义论”所创立的“数类表”,为我们展示出一个无穷类数的广阔天地。
它不仅促使计算机应用的革命,也为人类缩短对自然界的认识历程,提供了一种全新的思维模式。
通过这篇报道,我们希望有关部门和专家,对孙嘉林的数学研究成果,给予应有的重视和支持。
也希望更多的人,学习孙嘉林矢志不渝的进取精神,为加快我们的现代化进程,贡献应有的才智。
《山东工人报》1993年4月1日第四版
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