林革
1939年,國際數(shù)學界被法國一顆璀璨奪目的數(shù)學新星——尼古拉·布爾巴基所震動,這位充滿創(chuàng)造力的“數(shù)學家”在巴黎出版了一本新書《數(shù)學原本(第一卷)》。在以后幾乎的每一年,他都會像兌現(xiàn)承諾一般,奉獻出一卷新的《數(shù)學原本》;到20世紀70年代中期,共出版了近40卷。
《數(shù)學原本》是一套博大精深的著作,不僅涉及到現(xiàn)代數(shù)學的各個領域,概括一些最新的研究成果;而且,它以嚴謹而獨特的方式對已有的數(shù)學知識進行分類,形成了自己的體系。它打亂了經(jīng)典數(shù)學世界的秩序,以全新的結構觀點統(tǒng)一了整個數(shù)學,使數(shù)學以嶄新的面貌呈現(xiàn)在世人面前。
全世界的數(shù)學家都對布爾巴基肅然起敬;但有趣的是,就連法國數(shù)學界也不識他的廬山真面目。布爾巴基究竟何許人也,竟成了數(shù)學界的一個謎。
謎一般的巨星
聲名鵲起的布爾巴基先生行蹤詭秘,遲遲不肯露面,對外界的揣測也置若罔聞不加回應,甚至《數(shù)學原本》的出版商對他的身份也守口如瓶。因此,始終沒有人能一睹才華橫溢的布爾巴基的風采。當然,他并沒有從數(shù)學研究領域消失,而是若隱若現(xiàn),若即若離。
1950年,布爾巴基在《美國數(shù)學月刊》上發(fā)表了一篇文章。在有關作者的一個注腳中,他是這樣介紹自己的:“尼·布爾巴基教授,原來在波達維亞皇家學院工作,現(xiàn)在定居法國南錫;著有一套《數(shù)學原本》,內(nèi)容是關于現(xiàn)代數(shù)學的綜合性叢書(出版商赫爾曼,巴黎,1939年起),現(xiàn)已有10卷問世。”這是布爾巴基首次發(fā)聲。不過,經(jīng)過考證,這根本就是無稽之談。所謂“波達維亞的布爾巴基”純屬子虛烏有。人們揣測,這或許是一個筆名。
而這注定是布爾巴基惡作劇的開始,因為布爾巴基除了杰出的數(shù)學才華,似乎還有與公眾捉迷藏的嗜好。一段時間后,布爾巴基又向外界宣布了他將娶妻生子的消息。人們翹首以待,而此事后來竟不了了之。還有一次,數(shù)學家波亞斯(Boas)為《不列顛百科全書》撰寫“布爾巴基”這個條目時,宣稱布爾巴基是一個數(shù)學家小組,結果招致布爾巴基的強烈抗議。他針鋒相對地散布輿論說,波亞斯不是一個人,而是一群編輯的假名,是B、O、A、S的組合,令波亞斯哭笑不得。更有甚者,1968年,布爾巴基竟然發(fā)布了一個笑話百出的訃文,宣稱他已于11月11日在自己的莊園中逝世。
也許是大眾苦苦的追尋和等待終于打動了布爾巴基,這個事件成了布爾巴基對公眾的最后一次捉弄。也是在這一年,法國數(shù)學家讓·迪多內(nèi)應邀到羅馬尼亞的布加勒斯特數(shù)學研究所訪問,并發(fā)表了題為“布爾巴基的事業(yè)”的演說,籠罩在布爾巴基身上的神秘面紗才被揭開。原來,布爾巴基果然不是一個人,而是包括迪多內(nèi)在內(nèi)的一群法國年輕數(shù)學家所組成的、富有才華和創(chuàng)造力的集體,亦即布爾巴基學派。
一個傳奇的誕生
布爾巴基學派的誕生源于1924年,一群優(yōu)秀的法國青年進入法國最高學府——巴黎高等師范學校學習。一批著名的老教授熱情擁抱了他們,并親自為他們講授一年級的課程;可是,這群并不滿足的年輕人總是提問:“年輕、杰出的數(shù)學家在哪兒?”
法國原本是世界數(shù)學研究的中心之一;然而,在第一次世界大戰(zhàn)期間,包括許多大學生在內(nèi)的法國青年應征入伍,并最終死于戰(zhàn)火。殘酷的戰(zhàn)爭使法國數(shù)學界蒙受了災難性的后果——損失整整一代數(shù)學家。僅巴黎高等師范學校就有2/3的學生成為這次大戰(zhàn)的犧牲品。到20世紀20年代中期,在法國各大學講臺上執(zhí)教的著名教師都已經(jīng)四五十歲,他們不能及時理解和掌握最新的數(shù)學知識。法國的數(shù)學水平已無法與德國、俄國、波蘭和匈牙利等國相提并論。因此,挽救衰落局面、重振昔日雄風成了法國數(shù)學界的當務之急。令人焦慮的現(xiàn)狀激發(fā)了這群年輕人的責任感,他們決定要為法國數(shù)學的振興做點什么。
1927年,這批學生畢業(yè)了,他們有的留在巴黎,有的去往法國各地。亨利·嘉當(大數(shù)學家嘉當之子)和安德烈·韋伊(猶太后裔)在斯特拉斯堡大學教微積分,用的是古爾薩所著的《分析學》。韋伊畢業(yè)之后曾游學意大利、德國、英國與芬蘭,這些游學經(jīng)歷開闊了他的視野,他和嘉當一致認為當時使用的教材過于陳舊,應該寫一本新的《分析學》來替代。這一建議獲得大家的贊同,這是布爾巴基學派最早的起源。
大約是1935年7月,韋伊、嘉當、迪多內(nèi)、謝瓦萊、德爾薩特和艾倫伯格(波蘭人,是當時的參與者中唯一的外國人)等十幾位年輕數(shù)學家聚集在巴黎圣米歇爾大街的一家飯館里,計劃組成一個討論班,合作編寫一本適應數(shù)學新發(fā)展的《分析學教程》,以取代內(nèi)容陳舊的通用教材。然而,討論剛剛開始,他們就發(fā)現(xiàn),眼光僅僅局限于分析學本身遠遠不夠。當時,諾特領導的代數(shù)學派的工作在數(shù)學領域產(chǎn)生了巨大影響,分析學的基礎也發(fā)生了變化。如果不了解整個數(shù)學的進展,是根本不可能寫出一部真正出色的分析學教材的。于是,這群年輕人決定擴大目標:在3年內(nèi)撰寫一部長2000頁、取名為《數(shù)學原本》的著作,來概括現(xiàn)代數(shù)學的主要思想。
挑戰(zhàn)與巔峰
做出這樣的決定需要有相當大的勇氣和實力,因為20世紀數(shù)學的飛速發(fā)展使每位數(shù)學家都專業(yè)化了,除了極個別大數(shù)學家之外,沒有人能夠通曉數(shù)學的各個主要分支并掌握它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。而當時,這些法國數(shù)學家大多不過30歲左右,他們憑著一股“初生牛犢不怕虎”的精神,開始了這項宏偉的計劃。隨著實際操作時知識的不斷拓展延伸,《數(shù)學原本》漸漸成為一套耗時30年、長達40卷的鴻篇巨作。
在這套著作的體系上,他們最終確定以結構為線索開始研究和寫作。這也是布爾巴基學派的基本指導思想。這些數(shù)學家認為,全部數(shù)學基于三種結構——代數(shù)結構、序結構和拓撲結構?!稊?shù)學原本》就貫穿了這一思想,把一些理論的基本概念仔細加以剖析,拆成零件(各種結構),然后整理歸納,把某個理論放在整個結構的適當位置上。
布爾巴基學派每次開會都要討論《數(shù)學原本》的寫作計劃,大致確定一卷書分多少章、每章寫哪些專題后,就委派某個自愿撰稿人在會后撰寫初稿。散會之后,這位成員集中精力在規(guī)定的時間內(nèi)完成初稿,等到下次會議時,撰寫者必須在大會上一字不漏地大聲宣讀自己的稿子,其他成員則可以在認為有問題的地方隨時打斷他,毫不留情地提出疑問或反駁,并闡述自己的建議。
這時,年齡、資歷、聲望統(tǒng)統(tǒng)起不了作用,即使對方是蜚聲全球的數(shù)學家,初出茅廬的小伙子也敢同他爭個面紅耳赤,以至于給局外人留下了“瘋子集會”的印象。等到爭論平息下來,大家又心平氣和地微笑時,經(jīng)過幾年辛苦寫成的稿子往往已被批駁得體無完膚,甚至被完全否定,于是,大家再委派新的撰稿人去撰寫第二稿。
從開始討論到最終印刷出版,一卷《數(shù)學原本》一般都要經(jīng)過五六次這樣的“打磨”,才能使每位成員都感到滿意。因此,成書時,已經(jīng)說不清它的作者究竟是誰。所以,大家一致決定,以“布爾巴基”的筆名發(fā)表。
正是憑借著這種科學探索和真誠合作的精神,所有成員的才智和創(chuàng)造力最終凝聚成了豐碩的果實,他們的書被當代數(shù)學界視為現(xiàn)代數(shù)學的“圣經(jīng)”。
保持活力和新鮮血液
布爾巴基學派自始至終都充滿著朝氣和活力,因為不斷有新鮮血液注入其中。
學派并沒有成文的組織章程,青年人只要具備廣博而扎實的數(shù)學素養(yǎng),善于獨立思考,都可以成為正式成員。當然,他也必須經(jīng)得起布爾巴基討論的熊熊之火,能夠參與討論并發(fā)表自己的觀點,就自然而然地成為新成員。如果總是沉默不語,那么以后多半就不會再被邀請參會。
同時,布爾巴基學派成員都自覺遵守一條不成文的規(guī)定:為了不影響年輕一代的開拓和創(chuàng)新,學派中的成員從45歲開始不再唱主角;到了50歲左右,便會自動退出,讓位給新的青年才俊。據(jù)1981年訪華的一位布爾巴基學派的成員說,50歲以上的成員并不是完全退出,他們?nèi)钥梢詤⒓佑懻?,只是不再作報告,但仍可以提問題和建議,履行“顧問”職責。
就這樣,布爾巴基學派歷久不衰,在20世紀五六十年代一直保持著旺盛的創(chuàng)造力,成員中涌現(xiàn)出許多世界著名的數(shù)學家,其主要成員有多人獲得了沃爾夫和菲爾茲這樣的“數(shù)學諾貝爾獎”,再加上它多次舉行大型集會和報告,使其聲譽逐漸達到頂峰——布爾巴基成為20 世紀最有影響的學派之一。
布爾巴基學派的結構主義觀點對當時的數(shù)學界產(chǎn)生了巨大影響,在中學教材改革中被奉為經(jīng)典,形成波及世界的“新數(shù)運動”。事實表明,這個嚴謹?shù)捏w系已經(jīng)無可爭辯地成為現(xiàn)代數(shù)學的重要組成部分,成為20世紀數(shù)學科學的主流。
衰落與永生
20世紀70年代以來,結構主義觀點開始衰落。此時,布爾巴基學派的奠基者們和第二代相繼退出,年青一代的影響力不能和老一代相提并論。同時,數(shù)學本身也發(fā)生了巨大變化,呈現(xiàn)出多樣化的局面。布爾巴基學派比較忽視的分析數(shù)學、概率論、應用數(shù)學、計算數(shù)學,特別是理論物理、動力系統(tǒng)理論開始蓬勃發(fā)展。這些與實際關系密切、與古典數(shù)學的具體對象有關的學科及分支,難以被納入“數(shù)學結構”的范疇之中。數(shù)學家的興趣更集中于經(jīng)典的、具體的問題,對于大的理論體系建設并不熱衷。數(shù)學研究更趨于專業(yè)化、技術化。而對一個個具體問題進行具體分析,正是布爾巴基學派無能為力、也不屑一顧的短板。
另外,布爾巴基學派倡導的“新數(shù)學”自20世紀60年代進入中小學數(shù)學教學后,也出現(xiàn)一些難以回避的社會問題。諸如,幼兒園的小朋友要學集合論,中學要教環(huán)與群,這些抽象冷僻的數(shù)學概念突然出現(xiàn)在新教材中,讓師生們叫苦不迭,難以接受,造成了整個數(shù)學教育的混亂。很快,備受推崇的“新數(shù)學”教育因推行效果不佳而跌落神壇。一時間,人們把數(shù)學教育改革的失敗歸咎并遷怒于布爾巴基學派。學派所奉行的數(shù)學體系也因其極端形式化、抽象化、公理化以及脫離實際而遭到批評和攻擊;甚至有些批評者認為,布爾巴基學派的結構數(shù)學毫無意義。雖然這些批評有失公允,但必須承認,脫離實際的結構主義確實存在,在某些領域還頗為泛濫,這也為布爾巴基學派的衰落埋下伏筆。同時,與布爾巴基精神背道而馳的“構造主義”,也由一度停滯而再獲新生。這樣就促使數(shù)學的發(fā)展由布爾巴基學派所指引的抽象的、結構主義的道路轉向具體的、構造主義的、結合實際的、結合計算機的道路,從而結束了布爾巴基學派那燦爛輝煌的黃金時代。
布爾巴基學派作為一個傳奇的“數(shù)學家”,雖然最終走向衰落,但一個杰出高效的科學團體能有如此長期而有效的合作,在科學史上并不多見。這個曾經(jīng)生機勃勃、對數(shù)學產(chǎn)生重大影響的年輕數(shù)學家群體,所體現(xiàn)的優(yōu)秀品質(zhì)——敢于用新觀點向傳統(tǒng)挑戰(zhàn)以及蓬勃向上、團結合作、精益求精、不斷進取的精神,令人深深折服和欽佩。有鑒于此,布爾巴基學派的數(shù)學思想、鴻篇巨制以及為數(shù)學的統(tǒng)一性所做出的不懈努力注定青史留名,被每一位熱愛數(shù)學的人所銘記。
【責任編輯】趙 菲