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两个三角形。
一个是群论里的两个群。
“在初等几何里,你们会问两个三角形相不相等。后来你们学得更细,就会发现,‘相等’至少可以拆成好几层:全等、相似、面积相等、周长相等。”
“同样是‘一样’,标准一变,结论就可能完全不同。1872年,年仅23岁的菲利克斯·克莱因提出了著名的‘爱尔兰根纲领’。他干了一件什么事呢?他宣称,几何学研究的本质,就是在某种特定的变换群下保持不变的性质!”
“换句话说,克莱因直接用‘什么样的等号’,重新定义了‘什么样的几何’!你在平移和旋转下相等的,那是欧氏几何;你在投影下相等的,那是射影几何!”
“再比如代数里,两个群阶数相同,不代表它们相等;两个群写法不同,也不代表它们不一样。真正重要的是,它们的运算结构能不能对上。这就是所谓的‘同构’。在代数学家的眼里,只要两个结构同构,哪怕它们一个是用来转魔方的,一个是用来解多项式的,它们也是同一个东西!”
……
他转过身,看向全班。
“所以,当我们写下a=ba=ba=b的时候,我们到底在说什么?”
教室里一下子静了。
这次的安静,不再是“这题不会”的空白,而是很多人真的开始顺着这个问题往里想。
徐辰满意地看了一眼台下的反应,随后在黑板上又写出一列符号:
=≡636165≈≡(modn)
“普通等号、恒等、同构、同伦等价、等价关系、近似相等、模同余……”
“数学家为什么发明了这么多种‘等号’?”
他用手比了个镜头对焦的动作。
“因为‘相等’从来不是单层的。它更像一组不同倍率的镜头。”
“你拿一副肉眼看,觉得两个东西差不多;换成显微镜,差别就出来了;再换一个研究目的,你可能又会说——算了,这些差别我不关心。”
“数学里的等号,本质上就是这种‘带目的性的忽略’。”
“你选择保留什么结构,忽略什么结构,这个选择本身,就决定了你在做哪一门数学。”
徐辰放下粉笔,顺手拿起桌上的水杯喝了口水,像是在给大家一点消化时间。
……