作者,曲安京教授,西北大学数学学院院长。
本文是他2016年的迎新演讲。
各位同学,下午好!
首先,欢迎2016级的新生朋友们加入西北大学数学学院!
今天讲一个故事,我想通过这个故事,与大家分享一个道理:你到大学来干什么,大学可以干什么?
好多年以前,我在国外参加了一个酒会。在这个派对上,认识了一位女士,一位科学家的夫人。聊天的过程中,她得知我是学数学的,便以调侃的口吻跟我讲了一件事。她说:我认识一位菲尔兹奖获得者,他是我丈夫的朋友,有一次他到我家做客,我就问他,“你在做什么样的研究?”那个菲尔兹奖获得者说:“我在研究26维空间上流形的结构。”
流形是什么?你们到大二的时候学到微分几何自然就知道了。我知道,这位夫人并不打算从我这里得到什么是“26维空间上流形的结构”的答案,她只是把这个轶事当作一个笑话讲给我听的。想想看,我们生活的局部世界不过是一个三维空间,26维空间上流形的结构?这是什么东西?数学家是不是很奇怪啊?
好吧,我就从这个地方引申一下,说一说高维空间与大学生活的联系。
大家想象一个场景,如果说在我和你们之间突然树立了一道无边无沿的墙,我无法翻越这道墙,也不能够穿越这道墙,更不能打破这道墙,那么,我有没有可能见到你们呢?
当然不能,是不是?除非我是上帝。
真的不能吗?如果没有可能,我为什么还要讲这个例子?
现在我就告诉大家,这其实是可能的,如果你修炼的足够强大,你是可以成为上帝的。大学的目的,就是为了帮助我们修炼成那个可以看到墙那边的你们的“上帝”。
我现在就来证明这件事情:
我们先从最简单的一维空间进行类比,想象你是生活在一维空间的一只小蚂蚁,你所有的世界就是一条曲线,你只能在这条曲线上前行或后退,如果我在这条线上打一个结,或者在这条线上放一粒小石子,你能穿过这个结或石子吗?当然不行,因为你的世界就是这个一维空间,你不能离开这条线,绕过这个障碍,所以,当这粒石子挡住了你的去路,你是跨不过去的。
但是,如果你把你的空间放大一下,把你的这条线放置到一个曲面上,也就是把你的活动范围从一维空间扩展到二维空间上,你仍然在这条曲线上爬行,不过,当你接近这粒石子的时候,你就可以脱离这条线,绕过那个障碍物,继续在这条曲线上前进。
让我们进一步类比,假如你现在生活在一个曲面上,你的世界是一张二维的曲面,你可以在这张曲面上自由活动,此时,如果在曲面上画一条无边的线,因为你不能离开这张曲面,所以你就无法穿过这条线,这条线会把你的世界分割成两个部分,彼此不能联通。
好吧,大家再想象一下,这时候将你的世界扩展到三维空间上,也就是把这张曲面嵌入在一个三维的空间,当你在曲面上爬行并接近那条曲线时,你便可以离开这张曲面,轻易地越过曲面上的这条线,达到曲线另一侧的曲面上。
依此类推,现在大家还觉得我们之间的这面墙,是不可逾越的吗?
我们到大学里来干什么?就是通过学习,提升我们的境界,扩展我们的视野,开拓更加广泛的世界。
如果你的世界是一条一维的曲线,即便是一颗小小的沙粒也会成为你永远迈不过去的坎;如果你的世界是一张二维的曲面,那怕是一条细若游丝的线,也会成为横亘你面前永远无法逾越的鸿沟。
但是,同学们,如果你修炼的足够强大,将你的世界扩展到四维空间,就算是在你的面前铺展开一面无边的墙,也是无法阻止你欣赏到墙那一面的风光。
所以说,你的世界有多大,决定了你可以飞多高、走多远、看多深。
在我看来,大学的意义,在某种程度上,就是通过不断的修炼,不断的学习,提高我们认识世界的维度,你的世界的就会越宽广。我也不能想象26维空间有什么样的精彩,但是我可以想象,如果你了解了四维空间的结构,那么,树立在你我之间的那堵墙,就不会成为阻断我们联络的障碍。
我以为,大学的目的,就是通过我们的学习,帮助我们可以从更高的维度上理解人生、洞悉世界,看到你以前看不到的世界,解决你以前解决不了的问题。你所处的世界的维度越高,你看到的风景就越加绚烂辉煌。
我想,这大约就是大学的意义所在吧。这就是我希望与你们分享的一点心得。
祝你们从今天开始一个愉快的大学生活!