定义一个根号-1的意义在哪?

之前看《复变函数》的时候,想起我上中学时的一个小场景。应该是高中吧,班上有个比较顽劣的学生,最令老师头疼的那种。他也因此获得讲台正前方最近位置的专属小课桌,最方便老师监视的位置。在某个课间,也许就是第一堂「复数」课程结束后的那个课间,我听到他在抱怨:「你说复数这玩意定义一个根号-1,有啥用啊?」

其实,当时我所在的 1 班是实验班,是中考成绩顶尖的一批人。所以无论后来大家表现如何,至少同班同学在初中及以前,学习成绩应该都还不错。并且,我以前和他有过交流,知道他也曾对最前沿的科学概念和历史上的科学故事着迷,知道他也有一颗探索世界了解未知的好奇心,知道他也想听人解答爱因斯坦所说的四维空间究竟是怎么一回事(这应该是个误会,爱因斯坦所说的第四个维度是时间)。况且,他对复数概念存在的必要性提出质疑,本身就说明他对这一章以及前面的知识有着基本的理解。真正学习不好的人,对任何一处知识都不会有什么特殊的感觉,脑子里只有些公式定理和解题思路而已。可惜在升入高中后,他大概是在环境压力、老师家长的塑造和青春期反叛之下,选择做一个最不听话的刺头。曾经的「科学梦」变成了「曾经的」科学梦。

现在想来,我所感慨的是,为什么一个学生对于他在学习的过程中产生的疑问,不敢直接去问老师,而是选择在课间发牢骚?对于刚刚接触新知识的孩子们而言,产生的疑问往往是最深刻、最根本性的,因此也往往是最难以回答的。可惜的是,我想即便到今天,那些在上中学的学生们都会理解他为什么没有去问老师。当然,他对自己在老师眼里的坏形象心中有数,自然可能对问老师问题有点抵触。但其实当时我也有同样的疑问——复数这东西究竟有啥用?我想不光是我们两个,全班同学应该都有如此疑问,但是没有人会去拿这种问题问老师。真正有用的问题是这道题用什么解法,这个公式有什么应用……问那种「有什么用」的问题,会被视为「大逆不道」。

其实,老师之所以会对「学这个有什么用?」「这个概念有什么意义?」这类不着边际的问题有抵触情绪,仅仅是因为他们不知道答案而已。身为老师,在学生面前承认「我不知道」是奇耻大辱。一个头脑空白的孩子,在初次面对些新概念时,产生的最直接的疑问无非就是「是什么」以及「为什么」。很可惜,我认为一般中学老师,没有能力来回答这样的问题。老师的眼里只有教材、做题和考试,所以他也希望学生们只是关注这些东西,而把他们最原始最本真的疑问批成「没有意义」。至于家长……呵呵。

不可否认的是,即便真有人能解答「复数概念有什么意义?」这个问题,以当时我们的水平,也是无法理解的,几乎相当于没有回答。但答案存在本身很有意义,即在于制造一种信念。是否知道答案存在,可能会造就相信与怀疑两个极端。我记得当时的数学课本,每一章章节标题那一页,文字底下总有幅图,内容是与那一张内容密切相关,一眼就能看出理论实用性的图片。比如如果某一章是立体几何,底下可能就会画一个圆柱形筒仓之类的东西。当时真正画在课本上的图我已经忘了,但依稀记得复数这一章,好像是一张跨江大桥的照片。我当时完全不能理解根号-1和跨江大桥能有什么联系,但我心中也相信,它们一定是有联系的。所以虽然我与那个同学有同样疑问,但我跟他的区别就是,我相信复数概念的存在一定有意义。

我又想起来在之前《〈沉默的大多数〉读后感》里面提到的表演本能。这种本能自然是从小培养起来的。我们慢慢习惯不加质疑地服从一切命令,不多问一句「没有意义」的问题,在保持驯良姿态中摸索如何讨好别人,如何为自己牟利,对真正踏踏实实做事的人不屑一顾。最终也会变成压制别人理性思考的恶徒。

我高中时的数学老师是二班的班主任,讲课之余,偶尔会给我们灌些鸡汤,劝我们好好学习。每次他进行这种「演讲」时,我都极其反感,恨不得立刻跳出窗去。因为他只会说些「要对得起父母」,「用好好学习来报答父母的养育之恩,以及他们花在我们身上的钱」这种鬼话。天生戴罪立功是中世纪时教廷用来压迫人民的话术,现在说这种话的人都是无耻之徒。对于我来说,能真正产生学习动力的只有知识本身。老师您教的课目可是数学啊,数学本身还不够美不够吸引人吗?何必去扯什么报答父母这种东西?

今天,如果有人问我同样的问题——复数概念的存在有什么意义,我顶多能提一点电工学里的相量法,还有自动控制理论和信号与系统分析,再深入的知识我就不知道了。但若是让一个中学生相信复数这东西确实有存在意义,我想这已经够了。我还写了一篇《复数概念的另一种引入方式》,感兴趣可以点开看一下。