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非标准微积分成何必然兴起

2012-11-26 
非标准微积分为何必然兴起?现在,我们大家对所谓的“非标准微积分”有了一点儿“感觉”,接触到某些基本方法与记

非标准微积分为何必然兴起?

       现在,我们大家对所谓的“非标准微积分”有了一点儿“感觉”,接触到某些基本方法与记号。但是,还很可能“蒙蒙眬眬”不够明白。这不要紧,时间还早呢!咱们慢慢来“分说”。

         在上世纪1973年,直觉主义大数学家ArenodHeyting曾经说过:非标准分析是重要数学研究的标准模型(Astandard model of important mathematicalresearch"(原文系德文)。这说明“非标准分析“在现代数学研究中应该占有一席之地,不是“玄学”胡诌一气。但是,为什么叫做”非标准“数学(或方法)?”非标准“岂不是自己贬低了自己?这是有历史原因的。

           大约在1934年,正当数学”模型论“(Model Theory)方法大兴其道的历期,”非标准算术“(Skolem)出现了。我们容易看出,在这里,”非标准“只是一个很专业的学术”形容词“,有点”标新立异“,而不是贬低自己。所以,在1961年A.Robinson把自己的研究工作也叫做”非标准分析“(Non Standard Analysis)是非常自然的,不是故意贬低自己。可以公平地说,”非标准“数学方法的研究成果是20世纪数学的重大进展,也许是”最大进展“,而不是”江湖把戏“。

          我们问:非标准微积分能不能用于数学教学?许多实际经验表明,这是完全可行的,只是没有充足的合格师资队伍。在这方面,由世界著名的模型论专家J.Keisler精心编写的”初等微积分“(Elemenntary Calculus”)就是一个证明,值得我们一阅。

          记得,在上世纪70年代,国内有人(我算一个)大力倡导、推动非标准微积分这门学科,但是,最后以彻底失败而告终。原因是,切入时间太早,外界环境还不够成熟。现在不同了,在国外非标准微积分的教学已经大面积”兴起“,我们在后面跟着”爬行“总算可以吧?路,总是要有人走的。

         现在,我人已老了,但是,欠的账(非标准分析)总是要还的。我准备找几个人把J.Keisler的”初等微积分“(电子版)翻译出来,留给后人。今后,我会经常”罗嗦“非标准微积分,希望得到大家的理解。......言归正传。在超实数系*R里面,围绕一个标准实数r,在其周边存在许许多多的非标准实数x与其无限接近(即与其相差一个”无穷小“),形成一个”单子“(”Monad“),记为Monad(r)。通常看起来,单子就像是一个几何学中的”点“,很小很小,但是不可分。特别是,单子(0)吸引人们无数的遐想。引入”单子“概念,超实数系*R究竟是个什么样子呢?且听下回分解。



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