突破前的跌撞期
20世紀末數學界的大事是“費馬大定理”(Fermat‘s Last Theorem)的證明。1637年前後,費馬(P. Fermat)在閱讀“代數之父”丟番圖(Diophantine)著的《算術》(Arithmetica)時,在書頁邊上寫下這個定理的命題,並附記了一句話:“我有一個對這命題的美妙證明,這裏空白太小,寫不下。”350年來,數學家從沒有找到不符合費馬大定理的反例,也未能找到妥當全面的證明,卻在無數次攻關中創建了許多新的數學。1986年,有人成功證明了,如果“谷山─志村猜想”(Taniyama-Shimura Theorem)是正確的話,則費馬大定理也必須是對的。普林斯頓的數學家懷爾斯(A. Wiles)便躲進家中的閣樓,前後花了整整八年多的時間研究,中間還經歷了頗大的周折,終於在1994年10月發表了正確的證明。
在這段漫長的年月裏,懷爾斯涉足人類理知上的榛莽境域;在一片渾茫中他要不斷勘探難題的肌理、設擬攻關策略、學習與運用多個在自己專長之外的數學分支,在這過程中他當然會犯上策略、洞察或技術上的錯誤,因而被迫半途改弦易轍。他曾說:
“你就像在一幢伸手不見五指的大廈中摸索。在一片漆黑中你摸進了第一個房間,在亂七八糟的家具之間跌跌碰碰,你試了又試,經過六個月或更多的日子之後,你似乎熟習了地貌與方位,終於觸摸到燈掣。你打開了燈,室內大放光明,呀!原來是這樣子的─然後,你又摸進了另一個漆黑的房間,又在那裏摸索了六個月……每一次突破,都在瞬息之間完成,最長也不過一兩天,但總是前面一段日子在黑暗中跌碰的結果,沒有前面在渾茫中的經歷,也不會有後面的雲開電射、暗室放明。”
在創新的過程裏,常常得在“知”與“不知”之間的不毛之地長期盤桓,那裏既沒有明確的路標,也沒有現成的地圖。懷爾斯便說:“當你真的進入死胡同的時候,或面對棘手的難題之際,那種循規蹈矩的數學思維便全無用處。你必須埋首其中,心無旁騖,進行長時間的思考與探索。然後總需有一段鬆弛期,潛意識出現了,佔據了你的腦海,新的見解便或許會在這時驀然浮現,達到突破。”當事者是否有“負的能量”,那種長期忍受混沌朦朧的能力與性格,鍥而不捨,甚至還能樂在其中,正是彼成此敗的判別。
年前曾邀楊振寧先生到港大向學生演講,談學習與研究的經驗。他開宗明義提到一句老話:“知之為知之,不知為不知,是知也。”楊振寧認為這句話是指對學問的一種誠實態度,當然是對的;但這句話也往往使人忽視了“知”和“不知”之間的那一片朦朧境域,有意無意地只去迴避它,忘記了它原是萌發新知的沃土。