很不好意思,今天谈论“非标准分析”这个话题,因为,我不知道我的读者是不是喜欢这个话题,很可能是“无的放矢”,瞎说一通。非常抱歉!
学工科的同学都知道“实数系”(也称为“实轴”)。所谓“收敛数列”是指,该数列在某个正整数之后,数列“尾巴”的摇动都在可控制范围之内。在这种定义之下,凡收敛数列均指向唯一个“实数”,称为它的“极限”。实际上,这条原则就是整个微积分的理论基础。但是,这种收敛的定义确实过于“宽泛”,不够精密。大约在1973年,我提出一种基于“超滤器”(Ultrafilter)的方法:凡两个收敛数列,如果存在一个共同的“无限子数列”,则称两者“等价”。容易证明,在收敛于同一个实数的所有数列集合中存在这种“等价”关系。这个“等价类”就定义了一类“超实数”,叫做“非标准数”。这种引入”超实数“的方法等价于1961年美国数理逻辑专家A.Robinson(犹太人)的”非标准分析“(NSA)理论基础。
非标准分析发现,在一个普通实数的周围存在着无穷多个与其相差是”无限小“的超实数,认为原来的”实数轴“模型过于粗糙,不够精密。虽然标准分析与非标准分析的”结论“往往是一致的,但是,近年来,人们发现:”There is a growing number of results that are not being translated into standard results, because the intuitive content of certain theorems is greater and/or clearer when left in non standard terminology“,这充分说明了非标准分析独立存在的价值。
人类研究微积分至今已经有300多年历史,非标准分析出现也有50多年。因为涉及到数学基础的变革,在我们国内,少有进展。我本应献身在国内推广非标准分析的神圣事业,但是,由于在20年前的一个错误的“选择”(即创办”北大火星人“),使我走上了另外的一条发展道路:普及Linux,至今无果,无颜面对众人也。
我认为,搞非标准分析(包括微积分的教学改革),在我们国内是有基础的。中国的孩子们并不呆笨,从小学习编程(玩小电脑),接受非标准分析,都是有可能的。上世纪,我们错过了集成电路与软件创新的最佳历史时期,导致今天要从国外大量购买芯片和软件,付出了昂贵的代价。现在,我们整天眼巴巴地看着苹果、谷歌和微软的眼色行事,脚跟发软,心里发虚。......我们还是寄希望于下一代吧!