第一部 形式與實際
第二章 數字的意蘊
由此看來,西方的無理數(irrational nunbers)(即西方的記數法中,十進位的不盡小數)的概念,在希臘精神中,根本認為是不可思議的。歐幾里得,是我們應該多加瞭解的古典數學家,他說:「不同度量單位的線條,是『不能如數字那樣,彼此相連繫的』」。事實上,一旦發展出無理數的概念,便把數字和「大小數量」的觀念,截然分開了。因為,有些數字,例如圓周率π,是不能以任何直線來定出長度,而準確表出的。尤有甚者,據此乃形成希臘人一種恐懼感。例如,當考慮一正方形的邊和對角線的關係時,希臘人被迫突然面對另一種全然不同的數字(無理數),而這數字在基本上,對古典靈魂而言,是陌生疏離的。所以,希臘人從自己生存的深處,恐懼這一事實,把它當作一種一旦揭開,便會致禍的秘密。有一項簡單而重要的後期希臘神話,根據這神話,第一個揭開無理數之秘的人,結果沉船沒頂,慘死非命,「因為那不可言傳,無形無態的秘密,必須永遠隱匿於人世。」古典人有一種深沉的形而上的恐懼,——恐懼他那在生存深處,牢守不移的宇宙秩序,那個在感覺上可瞭解、可接近的宇宙秩序,會突然崩解,而墜入未知的原始深淵。我們若瞭解了此一恐懼,便也就瞭解了古典數字的終極意義——即是,數字是一種「度量」,而不是任何不可度量的東西。於是,我們便也能把握到,古典數字的界限,實具有高度的倫理意義。
有機的世界,即是歷史世界;機械的世界,即是自然世界(這些字眼,在此處的用法,有不尋常的意義)。根據純粹自然圖像而來的機械論(mechanism),例如牛頓的世界、或康德的世界,乃是須經過認知,而後歸納為一體系的。而由純粹歷史圖像而來的有機觀(organism),例如普拉提尼斯(Plotinus)、但丁、布魯諾(Giordano Bruno)等的世界,則必須是經由直覺的洞照、和內心的經歷而來的。
我們常常被教以:古典文化中的代數學,乃是經由西元二五〇年左右的戴歐芬塔斯(Diophantus)的成就,而第一次脫離了感覺的限制,閱始有了廣度和深度。但事實上,戴歐芬塔斯並不曾真的創造了代數學,而只是把代數學帶入我們所知的古典數學架構中而已——他的成就是如此的突然,我們不得不假定,他所表出的概念,根本是早已存在的。而他的成就,並不曾豐富了古典的世界感受,而無寧是壓服了那個世界感受。因為古典的數字,是「大小」的表徵,而代數學,則是一種「變數」的學問。戴歐芬塔斯也許並不自覺,但他在本質上,乃是反對那個他所欲建立的古典基礎的。從他身上,我們可以看出在歐幾里得式的意向(intention)表面下,滋生了一種全新的「極限感受」(limit-feeling),我把這感受,定名為「馬日的」(Magian)世界感。戴歐芬塔斯不但不曾擴大「數字是一種大小數量」的概念,反而消除了此一概念。而沒有一個希臘人,能夠想像那種不定數a,或無名數3之類的數字——因為它們既非大小,也無長度。在戴歐芬塔斯的作品中,數字不再是固定事物的度量和本質。當然,他尚不知有零和負數,可是他也不再用畢達哥拉斯派的數字。他所表達的數字的「代數不定性」,也與後來西方數學中的「控制變化」(controlled variability),即函數變化,有相當的不同。
意象的領域,無遠而弗屆。
形成,變化……
永恆的心靈,不斷的活動,
創造相同的萬事萬物,
永遠不停的周而復始。
形成,變化……
永恆的心靈,不斷的活動,
創造相同的萬事萬物,
永遠不停的周而復始。
正對應於古典靈魂中,由畢達哥拉斯發明了它自己獨具的阿波羅式數字——那種可以度量大小數量的數字的時候,西方的靈魂,也經由笛卡兒及其同時代的人(巴斯卡,費瑪,岱沙格等),而發明出一種不同的數字表記。而這數字表記,正是狂熱嚮往無窮空間的浮士德傾向之產物。由古典文化注重事物的實質存在,而生成的代表純粹大小(pure magnitude)的數字,也正可與如今代表純粹關係(pure relation)的數字,互相平行,而形成對照。而如果我們可以把古典「世界」,古典的「宇宙秩序」視為是植基於:對可見的限制所具的深刻需要,而由實質事物的總和所組成;則我們也可以說:我們西方的世界圖像,乃是無窮空間的展現,在無窮空間中,一切可見的事物,只成了低層次的事實,而臣服在無窮的面前。西方文化的表徵,乃是「函數觀念」(idea of functiln),這是任何其他文化,所從未夢想到的觀念。函數絕不是前此已有的數字概念的擴張,而根本是完全脫離了前此已有的數學概念。於是,不但是歐幾里得的幾何,而且連阿基米德的代數,對西歐那真正重要的數學觀念而言,都不再有任何的價值。自此而後,數學已只在於抽象的分析。即使像乘冪數(power),最初只表示一組相同數值的連乘積,如今經由指數與對數(Iogarithm)的概念,以及它在複數、負數、和分數形式中的應用,也已經根本消失了其原有的「數量大小」的意義,而轉移至超越的關係世界中去了。此種超越的關係世界,全非希臘人所能想像,因為他們只知道兩種正整數的乘冪,分別代表面積和體積,所以,他們接近不到此等的世界。
每一文化,有它自己的數學
如我們所見的,在古典世界中,每一行動的起點,都是那個「已經生成的事物」的秩序,因為它是明確的、可見的、可度量的、可計數的。而相反的,我們西方的、哥德式的形式感受,則是一個毫無拘束的、強烈意志的、無遠弗屆的靈魂,所具有的感受。它所選取的表徵,是純粹的、不可感覺的、無窮的「空間」。我們這無窮空間的宇宙,其存在,對我們而言,是不待贅言的,可是,對古典人們而言,卻根本便不存在。事實上,我們的物理學中的無窮空間,是在無形中假定了非常繁多,且極端複雜的存在體。而它的存在,只是我們的靈魂所能接受的,因之,也只有對我們這一型的覺醒生命而言,才是真實的、必然的、自然的。簡單的說明,永遠是最困難的,從笛卡兒以來,我們整個的西方數學,都在於對這個偉大而神聖的表徵——無窮的空間,作理論上的解釋闡明。而在古典的數學和物理學中,對「無窮的空間」一詞,則根本全無所知。
對於深刻的思想家而言,笛卡兒幾何中,便有一種要超越三度的經驗空間(experiential space)的傾向,而把這種經驗空間,視作是強置於數字的表徵之上的,不必要的限制。雖然,直到約一八〇〇年,多度空間才為解析法鋪設了寬廣的基礎,可是,真正的第一步,要比這早得多了。乘冪(事實上,是對數)原來與感覺上可以認知的面積與體積,有密切的關係,當乘冪脫離了原來的限制,經由無理指數與複數指數的應用,而進入「函數」的領域時,它便成為純粹的一般關係值,而這,便是進入多度空間的第一步。任何一個稍微瞭解一點數學推理的人,都會承認:正當我們不再把a的3次方,作為a的n次方的自然最大值之時,那個三度空間的概念,便被取消了。
數字是死亡的象徵,固定的形式是生命之否逆,公式與定律在活生生的自然上,撒播了死板板的謹嚴性,所以,數字造成死亡。「浮士德」第二部的「母親」(Mother)一節中,歌德如此寫道:
當理智的形式語言,已鑄成了一些牢固的銅瓶,把神秘的事物捕獲進來,並加以瞭解之後,世界恐懼便靜靜止息了。這是所有偉大的文化所共有的方法,也是文化靈魂所知道的唯一實理現自己的途徑,即:把廣延加以象徵化(symbolizing)、把空間及事物,皆加以象徵化。我們發現,在下列各項事實中,基本的方法,都是一樣的:牛頓物理學中、哥德式教堂中、摩爾人的回教堂中,所瀰漫的絕對空間的概念;藍布朗(Rembrandt)的繪畫、與貝多芬四重奏中陰暗的音響世界,所具有的空間無窮之感;以及在歐幾里得的規則多面體、巴特農萬神廟(Parthenon)的雕刻;古埃及的金字塔;佛教的涅槃觀念;西索特斯(Sesostris)、查士丁尼一世(Justinian I)與路易十四(Louis XIV)治下宮廷習俗中的孤離統治(aloofness);以及艾士奇勒斯、普拉提尼斯、但丁心目中的「上帝」概念;以及現代技術中那遍及世界的「空間能量」(spatial energy),所代表的,都是將廣延加以象徵化,以展現文化特性的現象。
然而,我們此處所謂的數學,其意義是指:一切藉形象而思考的能力,不可與狹義的科學性數學(scientic mathematics)相混淆,即是,不可與純粹數學著作與論文中,那種數字的理論相混淆。一個文化,其所具有的數學景觀和思想,若以其寫錄下來的數學來作代表,每不恰當,正如一個文化的哲學景觀和思想,每被其哲學論文所誤表一樣。數學從一個原始的泉源中,迸躍而出,而此泉源尚有很多其他的出口。哥德式的教堂和多力克的神廟,便是以石頭表現的數學(mathematics in Stone)。無疑的,畢達哥拉斯(Pythagoras)是古典文化中,第一個以科學方法,把數字作為一切「可理解的事物的世界秩序」之統馭原則的人——他把數字視為基準,也視為比較大小的數量。但是,在他之前,我們已可以在希臘雕像的嚴格規格和多力克柱廊的排列中,發現到一種高貴的物體陳列順序,充分表現了希臘數學的精神。偉大輝煌的藝術品,每一個都可以用數字為基礎,而獲得解釋。例如,我們不妨考慮一下油畫中的空間展示,便知道藝術品是如何地表達了數學的真髓。若某一文化,具有一種高度的數學天賦,則即使沒有任何數學的科學,它的天賦也可以在技術的領域內,達到成熟而完美的「自我發揮」。在埃及,古王國的金字塔之多向空間,及其建築的技術、水道的系統、公共行政的組合,(更不必提那精複的年曆推算了),所展示的那種強力的數學感,我們一旦能體認到的話,就不再有人會仍以為,新王朝那種毫無價值的「代數學」(Algebra),能代表埃及的數學水準了。
古典數學,是大小的數量
和圖書事實上,正由於引進了本質上反希臘觀念的無理數,那個把數字當作具體而確定的事物的觀念,便崩解了。自那時以後,數字的系列已不再是遞增的、片斷的、固定的實體,而成了一種單進向的連續體(unidimensional continuum),按照數學家岱迪肯(Dedekind)的理論,此連續體的每一「切割」(cut),便代表了一個數字。這樣的數字,已很難與古典的數字調和一致了。因為古典的數學,在1與3之間,只知道有一個數字(即2),而對西方數學而言,則1與3之間的數字,乃是一無限的集合。當我們更進一步引進了虛數,及最後又引進了複數(其一般形式為a bi)以後,線性的連續體,更擴大成為高度超越的「數體」形式,即:一個同類元素的集合體。此體中的每一「切割」,如今已代表一個「數面」(number-surface),此「數面」包有一個由「低勢」(Iow potency)數字所組成的無限集合。例如,對複數而言,實數即為「低勢」數字,於是,這已根本完全沒有古典通俗意義的數字的影子了。這些「數面」,自歌西(Chauchy)與高斯(Gauss)母加以應用後,在「函數論」中已成為重要的角色,而它們乃是純粹的思想圖像(pure thought-figures)。古典的心靈,勉強尚能體會到正無理數,例如開根號2而把它當作否定的樣式,事實上,他們已以足夠的概念,將之驅除於意識之外。可是,像類如x yi形式的東西,則已完全超過了古典思想的理解力之外,而我們西方,正是由於把數學定律,擴展到整個的複數體系中,而使這些定律仍能適用,才能奠立了「函數論」,而最後把西方數學,發展到它目前的純粹性和統一性。直到達至了這個地步,我們的數學,才能無保留地用來支持與之平行的領域——西方的動態物理學(dynamic physics);而古典的數學,則正適用於它自己注重單獨物象的實體世界,以及從魯西柏斯(Leucippus)到阿基米德,所發展成的「靜力學」(static mechanics)。
古典的數學家,只能瞭解他所看到、所把握到的事物,他整個的思考領域,便在於明確的,有定義的「可見性」(visibility),當這種可見性止息時,他的科學便走到了終點。而西方的數學家,一旦擺脫了古典的成見的束縛,便進入了一個全然抽象的領域,進入了無限多「維」(manifolds)的n度空間,而不再只是三度空間。在此n度空間的抽象領域內,他所謂的幾何,能夠不需借助任何普通的助力,也必須不借助此等普通的助力,才能獲得它自己的發展。
古典數學中,最有價值的地方,即在於它的這一命題(Proposition):「數字是一切可以感覺到的事物之本質。」這一命題,是把數字定義為一種「度量」(measure),恰恰含有古典靈魂中,那種熱情地關注「現世」(the 「here」)和「此刻」(the 「now」)的世界感受。在這一意義下的度量,意指對某些接近而具體的事物之度量,全無任何玄遠幻變的意味。我們試考慮一下古典藝術作品的內涵,例如:那些自由矗立的裸體人像,是代表古典人的存在感的精華和要件。而這些雕像的韻律,完全是由其各部分的表面(surface)、量度(dimension)、及可由感官覺識到的相對關係(relations),而表現出來。畢達哥拉斯學派最注重數字的和諧性,此一觀念,雖然其本身可能是由音樂中演繹得出的,可是,卻似乎已成為古典雕刻的規範,因為後者亦注重和諧——注意,古典的音樂,既不知「對位法」,也不嫻「和聲學」。其所有的樂器,俱是表現單純的、豐潤的、近乎清新的音調。至於雕刻藝術,則雕刻過的石頭,其本身只不過是一塊考慮過大小、量度過形態的石塊而已,它到底「是」(is)什麼,完全要看它在雕刻師的鑿刻下,「成為」(has become)什麼而定。如果沒有雕刻師的鑿刻,它只是一團「矇昧混沌」(chaos),是尚未實現成形的事物,事實上,在未經雕鑿之初,它根本不具任何意義。與此相同的感受,轉移至較高層次的創作過程中,古典人乃拓展了一種「宇宙秩序」(cosmos)的概念,以與「矇昧混沌」的狀態相對立。對於古典靈魂而言,所謂「宇宙秩序」,意味著外在世界的一種清晰合理的狀態,一種和諧均勻的次序,它包含了各個分殊的事物,而每一分殊的事物,皆為一完美、切近、易於瞭解的整體。這些分殊事物的總和,便恰恰構成了整個世界。各分殊事物之間的空白區間,在我們西方人而言,充滿了所謂「空間世界」(the Universe of Space)這一印象性的表徵。可是,對古典人而言,空間世界根本就無關緊要。從這一個基本觀點反觀過去,也許我們能夠真正瞭解到,一個最深奧的古典形上學概念——即亞諾芝曼德(Anaximander)所謂的「元始」(α'πϲρυ)。這個字很難用西方的語言,來加以翻譯。它不具有畢達哥拉斯意義的「數字」,沒有可度量的基準,也沒有確定的界限,什麼都沒有;恰如尚未自碎石中雕刻出來的雕像,沒有大小,沒有形式;無法用肉眼來窺度其涯際、蠡測其形狀,只有透過感覺作用的分割,才能成為被人接受的事物,才能成為現象的世界。這是古典文化的認知作用中,基本的「先驗」(a priori)形式。康德在他的世界圖像中,正是以「空間」的概念來取代了此一先驗的概念,根據了這個,康德堅持:一切事物,都可以「思考解決」的。整個古典數學,歸根究柢,乃是一種「測體學」(stereometry),即「實體幾何學」。歐幾里得,在西元前三世紀,即完成了他的幾何系統,對他而言,三角形是一物體最必要的表面,而絕不是如我們西方人所以為的,是三條相交直線的集合系統,或是三度空間中一組點的集合系統而已。歐幾里得把直線定義為:「沒有寬度的長度」(length without breadth),在我們看來,這一定義是可憐可笑的,可是——在古典數學中,這一定義卻是輝煌卓絕的,因為它正適合於古典數學的精神。
這種馬日的數字,我們雖然不知其細節,但已可覘見其大要:它經由戴歐芬塔斯(很明顯的,他並非起點),大膽而合乎邏輯地,於第九世紀的回教世界中阿貝息德時期(Abbassid period),進展至巔峰狀態,我們可以從阿卡瓦雷(Al-Khwarizmi)與阿西玆契(Alsidzshi)等的作品中,欣賞到此馬日的數學。
幾何與算術
但是,這種源自內在生命,而由上天所賜的希祈之情,在每一文化靈魂的本質中,其實也即是一種畏懼(dread)之情,所有「生成變化」的過程,都向「已經生成」的方向進行著,那裏是它的終點。故而,生成變化的基本感情——希祈,便也觸及了人類對「已經生成」的事物,所具的基本感情——畏懼。在目前,我們便可感覺到時光在不斷流逝,而過去的時間,便意味著那逝去的過程。這便是我們那永遠畏懼的根源,我們畏懼一去不回的、已經達到的、已經終極的事物——我們畏懼死亡,畏懼世界本身,因為它是「已經生成」了的事物,而在這「已經生成」的範圍內,死亡是不可避免的事。我們也畏懼可能的潛力已經發揮、生命的內在已經完成、而我們的意識亦已到達其目標的那種時刻,這種人類在童稚時代,即已具有的深刻的世界恐懼,從未離開過高級人類、教徒、詩人、藝術家等,它使人在隱約可見的陌生力量之前,感到無比的孤獨無依,而這種陌生的力量,透過感覺現象的帷幕,一開始便在威脅著他。至於「導向」,它是所有「生成變化的過程」本身所固有的,由於它的嚴格殘酷的不可逆性(irreversibility),也使人感到它是一種陌生疏離而又充滿敵意的東西。於是,人類那想要求得瞭解的意志(will-to-understanding),便不斷尋求,要想把不可思議的事物,賦以一定的名稱,要想把未來轉形為過去,這事是超乎我們的理解力的。而時間,便與空間相反,它永遠有一種奇異的、困惑人的、壓抑似的曖昧性,沒有一個嚴肅的人,能無視於此等曖昧性。
〔古典的畢達哥拉斯學派,所用的圖像符號,很具有說明性:1這個數字,是一切數系的基本要素,而此字的另一意義是女性的子宮。2是第一個真實的數字,是1的兩倍,則與男性的性器有關。最後,3是一個神聖的數字,是上兩個數字的結合體,代表了繁殖的行動——所以,古典人所僅知的兩種增加數量的方法:加法和乘法,都有著色情意味的暗示。〕
七、歷史的世界圖像,也可稱為高級的「世界意識」(higher world-consciousness)。為了要獲致此一世界圖像,我們必須學習文化的「語言」,並藉以區別可能的文化與實際的文化。可能的文化,即是「文化民族」的生存之中,所具有的一種概念(無論其為共有的,抑或個人的,即,無論其為「共命慧」、抑或「自證慧」)。而實際的文化,便是該一概念的具體展現,是其所有的實際可見的表現之總和,例如:藝術與科學。高級的歷史,與生命本身、與生成變化的過程,息息相關、密不可分。所以,它就是可能的文化之實際展現的過程。
在此處,我們從希臘文學中,所承襲而來的古典的名詞——那些仍舊在使用中的古典的名詞,也掩沒了事實的真相。所謂「幾何」,是指度量的藝術,而「算術」,是指計數的藝術。而西方的數學,早已與這些東西沒有任何關係了。但是我們尚未能為我們數學中各部門,找到新的名詞——僅用「分析」一詞,絕對是不夠妥當的。
古典的數學與西方數學之對比
我們從上面經觀察到,像孩子一樣,原始的人類,慢慢獲得了對數字的瞭解(這是其自我生成的內在經驗),及由此而具有了外在世界的觀念。一旦此等原始矇昧而驚訝的眼睛,感覺到了有秩序、有廣延的黎明世界之後,便開始作重大的掙扎翻騰,要從單純的印象世界中,掙脫出來,而要把外在世界與他自我的、內在的世界分離,便不可避免地使他的覺醒生命,有了「形式」、有了「導向」;又因為突然意識到自己的孤獨無依,便自靈魂中產生了一種基本感情——希祈(Longing)。有了希祈的感情,乃促使「生成變化的過程」向其目標進行,推動了每一內在的可能潛力的完成與實現,也展開了個體生存的概念。正是由於這童稚的希祈之情,在意識之中愈來愈清晰明確,成為一個有固定導向的感受,於是,最後在成熟的精神之前,便出現了所謂「時間之謎」(enigma of Time)——奇異的、誘人的、不可解釋的時間之謎。突然地,「過去」與「未來」這兩個詞眼,具有了其重大的意義。
非歐幾何中,有一個簡單的公設:廣延是無界的(boundless)。〔注意:自黎曼與曲度空間(curved space)的理
m•hetubook.com•com論之後,「無界的」一詞,已與「無盡的」(endless)有別〕。這一簡單的公設,便已抵觸了歐氏幾何的基本特徵,因後者全靠直接的感覺為主,也就是全靠物理界的光阻(light-resistances)的存在,故而,歐氏幾何認定廣延是有實質的邊界。但是,非歐幾何這一種抽象的邊界原理(boundary principle),可以想像成是:以一種全新的感覺,超越了視覺上的限制。
一旦空間的元素——點,不再殘留其可見性的痕跡,而且不再是一種坐標線上的「切割」(cut),而被定義為三個獨立數字(X、Y、Z)所構成的組群時,則我們已不再有任何理由,來反對把3代之以更普遍的形式——n。於是,空間度量的意義,整個改變了。我們不再把點的特性,固著在可見的坐標系統中的「位置」(position)上,而是用我們任選的坐標「進向」(dimensions),來表出數字組群的完全抽象的性質。包含n個獨立有序元素的數字組群(number-groups),即成了「點」的意象(image),因之,此數字組群,便也就可「稱為」(called)是一點;相同的,由此而得的方程式,若表出了平面的意象,便也就稱為是一平面;而所有的n進向的點之集合,係也自然可稱為是一n度坐間。這種超越式的空間世界,已脫離了任何種類的感覺形式。在這種超越的空間世界內,便有我上述的所謂「關係」(relations),這便是我們所要分析的對象,而我們也發現,這些關係,與實驗物理學所得的數據(data),常相符合一致。像這種高度的空間世界,終究是西方心靈的特性表徵,只有西方的心靈,才嘗試用這些形式,來捕取「已經生成」及「已經展延」的事物,也只有西方的心靈,才嘗試用這種方式,來聯繫、負荷,並「認知」陌生疏離的事物,而且獲得成功。這種數字思想的領域,不是任何人可以達到的,只有極少人能探得真諦。在尚未達到此等數字思想的境界時,很多想像的數學系統,例如「超複數」(hypercomplex number)系統、向量微積分中的「四元法」(quatenions),以及那些看來毫無意義可言的符號,例如無窮大∞,便都不能有甚麼實際的特徵。只有達到了此等數字思想的境界,這些東西才有其實際性。而我們必須瞭解:所謂「實際性」,並不僅指感覺上的實際性。於是,到了此時,西方的精神,在實現其自己的理想時,便絕不侷限於感覺形式中了。
到了這一數學的頂峰之後,作為浮士德靈魂的觀念之投影和表達,西方的數學,已經發揮盡了它每一內在可能的潛力,而完成了它的命運。於是,便終止了它的發展,一如古典文化的數學,在西元前三世紀,終止了發展一樣。我們要知道,唯一在今天,我們仍能對其有機結構,作歷史的檢驗的學問,便是數學。古典數學和西方數學,兩者皆是經由一種全新的數字觀念,而告誕生,在希臘,是畢達哥拉斯的數字,在西方,是笛卡兒的數字。兩者皆在一百年之後,展盡了所有美麗的姿采,而達到成熟的階段。兩者皆在盛行了三世紀之後,於各自的文化轉入為大都會文明的時刻,完成了它們的觀念結構。這種文化上的「互依性」(interdependence),有其深刻的重要意義,經由適當的過程,自可解釋清楚。而此刻,對我們而言,偉大的數學家們的時代,已經一去不復返了。我們如今的工作,只是諸如保存、潤飾、修正、選擇之類的事——而不再是偉大的動態的創造。這和後期希臘文明時代,亞歷山大城的數學,所表現的「大慧滅裂,巧智環生」的情形,是一樣的。
故而,數學是一種藝術。當我們處理某種偉大的藝術的發展時,我們必須也要注意一下同時代的數學,這是有百利而無一弊的。儘管西方音樂理論的變遷,和數學上對「無窮」(infinite)所作的分析,兩者的關係良深,其詳細情形迄今無人曾予研究。事實上,從美學來研究此一關係,所獲必定會遠多於從所謂的「心理學」來研究的結果。如果現有的樂器演變史,不是根據音調配製的技術觀點來寫,而是根據音色和音效的深層精神基礎來寫的,則可以看得更為明顯透徹。因為在西方音樂史上,是一種「意願」——強烈到近乎渴望的意願,要想用聲音來填滿無窮的空間的意願,促使西方人,早在哥德式的時期,便產生了兩種偉大的鍵盤樂器(風琴和鋼琴),也產生了弓弦樂器——這些是完全不同於古典音樂的七弦琴和豎笛,以及阿拉伯的琵琶的樂器。風琴和翼琴(clavichord),當然是英國的產物,而弓弦樂器,則在一四八〇至一五三〇年間,於北義大利達成了其固定的形式。但是,主要還是在德國,風琴發展成一種控制空間、變化萬端的偉大樂器,而風行一世。類似風琴這樣的樂器,在音樂史上,確還是未之前見的。而巴哈及他那個時代的自由飛幻的風琴演奏,其真正的精神,無非是一種空間的分析——分析那奇妙而巨大的音響世界。這正與當時的數學精神脗合無間。
恰恰相對於古典文化的愛奧尼亞時期(Ionian period),巴洛克數學的輝煌時期,乃是在十八世紀,從牛頓及萊布尼玆的決定性發明以後,經過尤拉(Euler)、拉格雷基(Lagrange)、拉普拉斯(Laplace)與德蘭伯特(D'Alembert),一直發展到高斯。一旦此一巨大的創造活動,生了翅膀,它的高飛遠舉,實在是有如奇蹟一般。人們很難相信自己的眼睛,在那個瀰漫了懷疑精神的時代,目擊了似乎根本不可能的真理,一個接一個的出現。德蘭伯特發明了微分係數後,還必須說道:「再往前進,你才有信心。」邏輯本身,似乎已招致反對,而它的基礎,似乎也證明是謬誤的了。可是,最終的目標已經達到,這一世紀正是抽象與非物質的思考之狂歡慶祝的世紀,在這一世紀內,數學分析的大家,以及與他們精神一致的大作曲家,巴哈、格魯克(Gluck)、海頓(Haydn)與莫札特,這些罕見而深刻的心智,都為他們精妙的發明與思想,而歡欣鼓舞,不可一世,而歌德與康德,則踽踽獨行。從內涵看來,這一世紀正平行於希臘的愛奧尼克(Ionic)的成熟世紀,即數學上的尤多克薩與阿基塔斯的世紀(西元前四四〇~三五〇),我們也可以把雕刻上的菲狄亞斯、柏里克利特斯(Polycletus)、愛肯曼尼斯(Alcamenes)等大師的表現,與雅典衛城(Acropolis)的建築成就。一併算在此世紀內——在這一世紀內,古典的數學和雕刻的形式世界,已展盡了它所有可能的潛力,因此,這一形式世界,隨即終結了。
大約在西元前五四〇年,希臘的畢達哥拉斯學派,已經發展出這樣一種概念,即:數字是一切事物的本質。當這一概念出現時,已不僅是所謂「數學發展上的一大進步」,而是代表了一種全新的數學的誕生。這一新的數學的誕生,很久以來,即已由種種哲學問題的態勢、和藝術形式的趨向預示出來。而現在,這一新的數學,由古典靈魂的深處迸躍而出,發展了它的定理公式。這一新的數學,在一個偉大的歷史時刻,忽然誕生了——正如同埃及的數學、與巴比倫文化中的代數天文學及其黃道坐標系統(Ecliptic Co-ordinate System)的誕生情形一樣。但這種數學,畢竟是新的數學,因為埃及與巴比倫的數學,在其時早已神魂俱逝;而埃及的數學,甚至根本從未書寫下來過。
由於有這種古典數字和西方數字之間的基本對立,故而,元素與元素的關係,在兩個不同的數字世界中,便也就有了極端的差異。在古典數學中,數字是一種大小數量,而數量(magnitudes)之間的聯繫因子,是「比例」(proportion),在西方數學中,所注重的是關係,而關係(relations)之間的聯繫因子,則包含在「函數」(function)之中;「比例」與「函數」這兩個名詞,其重要性並不只限於數學中,它們在這兩個文化的相關的藝術——雕刻與音樂中,也具有高度的重要性。除了在單獨雕像中,各部分的秩序條理上,比例占了很基本的地位之外,典型的古典藝術形式,如雕像、浮雕、壁畫,都可以有其擴大與縮小的基準比率——而這些,在音樂中,便毫無意義。相反的,在函數的領域內,則具有決定的重要性的,則是組群的轉換(transformation ofgroups),而音樂家也會承認,組群的轉換觀念,在現代的作曲理論中,有其基本的地位。我只需指出十八世紀中,最偉大輝煌的管弦樂形式之一,「幻變組曲」(Tema con Variazioni),便足可證明這一點了。
古典的數學,自始至終,都是在考慮單獨的個體,及此等個體的「邊界表面」(boundary-surface),所具的種種特性;所以間接地也便考慮到物體的二次曲線和高次曲線。另一方面,我們的數學,歸根結柢,只考慮「點」(point)這個抽象的空間元素。點,既不能看到,也不能度量,也不能定義,它只代表一個參考系的中心而已。直線,對希臘人而言,是一種可以度量的邊長,而在我們看來,乃是一種點的無限連續體。萊布尼玆曾把直線當作「圓」的一種極限情形,而把點當作「圓」的另一種極限情形,前者圓的半徑為無窮大,後者圓的半徑為無限小,以此來闡明他的「極限原理」。但對希臘人而言,圓只是一個平面(plane),而他所感興趣的,是如何使它成為可以度量的樣子。故而,如何把圓變成正方形(squaring of the circle),便成了古典知識中,最最重要的問題。古典的世界形式中,最深奧的問題,是如何把由曲線圍成的表面,不改變其大小,轉變成矩形,從而能使它成為可以度量。另一方面,對我們而言,這個問題並不特殊重要,我們通常可以用代數意義來表出π這個數字,而不考慮其幾何形象。
於是、不可避免地,古典文化漸漸成為一個注重「小」(small)的文化。阿波羅式的靈魂,試圖用「可見的極限」(visible limits)這一原則,來拘束已經生成的事物之意義,它的禁制,便是要把世界侷限在立刻可見,最最接近的範圍內。因此之故,一切玄遠的、不可見的事物,在它而言,都是「不存在的」。我們須常常注意到語言現象中,所具的強力象徵意義,正因為希臘語言中,沒有關於空間的詞眼,所以希臘人完全缺乏我們對風景、水平、展望、距離、雲彩等所具的感受,也完全缺乏一個大國家,所需的廣袤遠被的鄉土觀念。古典的神廟,是所有第一流的建築中,形式最小的,一眼便可以看盡內涵。古典的幾何,從阿基塔斯到歐幾里得(今日學校中所授的幾何,便是這種古典幾何),只處理小的、可度量的形像與物體。所以古典幾何始終不知道,在奠立天文測量的圖像時,會產生何種困難,因為在很多情形中,天文測量的圖像,往往不適用歐幾里得幾何。如果不是古典文化太侷限於微小而切近的事物,則精妙無儔的阿提克精神(Attic Spirit),幾乎確定地會完成一些非歐幾何上的問題。因為它曾對有名的「平行公設」(parallel axiom)提出批判,這種對平行公設所具的懷疑,雖然馬上引起了反對的意見,可是並沒有獲得合理的闡明,這便使它非常接近於非歐幾何的決定性發明了。古典的心靈,無疑是投射於、並侷限於對微小而切近的事物的研究上;而我們的心靈,則是注重在對無窮的、且超越感覺的事物的研究上。西方文化自己所具的、或從別的文化借來的,所有的數學概念,遠在真正的微積分發明以前,便已全部自動傾向於「極限」(Infinitesimal)觀念上去了。於是,阿拉伯的代數、印度的三角、古典的力學,當然便在西方數學中合併起來,而成為「分析的」數學了。在某些情形下,幾何可以加以代數的處理,而代數也可以用幾何來處理,這便是:我們可以不用視覺來研究數學,也可以讓視覺來統理數學。我們西方人,是採取前一種態度,而古典希臘人,則採取後者。阿基米德,在他對螺線所作的美妙處理上,已經觸及到了萊布尼玆的定積分的方法中,某些普通的概念。可是,這些螺線的研究,雖然表面上與現代數學有相同之處,仍是侷限於古典的「實體原則」(stereometric principles)之中;同樣的情形,印度人自然可以根據他們的世界感受,而發明某些三角上的公式。。
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古典數學自始至終,便表現為一種「結構」(construction),廣義而言,這也包括初等算術在內。所謂「結構」,便是描製出一個單純而可見的圖像。而西方數學,則自始至終,便表現為一種「運算」(operation)。結構注重在外表,而運算否定了外表,前者描畫出視覺上所獲致的事物,而後者則解消了這些事物。於是,我們便遇到了兩種數學之間,另一種的對立:古典數學,由於注重小的事物,便只處理具體的單獨個例,而製成堅定的結構;而西方數學,由於注重無窮的觀念,便處理各種可能的情形,發展出各組的函數、運算、方程式、曲線,它的處理,並不著眼於結果,而只著眼於過程。所以,最近兩世紀來,雖然數學家們很少承認這個事實,而我們實在已發展出一種:數學運算的「一般形態學概念」(idea of general morphology),而我們該把這概念,當作是整個現代數學的真正意義之所在。我們將會越來越清晰地察識到:所有這些表現,都是西方心智的一般傾向,所透露出來的徵驗之一。它是浮士德式的精神,所獨有的表現,在別的文化中,是不會有的。在我們數學中,下面是在西方數學史上,占有偌大地位的一些大問題,而我們把這些問題視作是「我們的」問題,正如希臘人把「如何將圓化成正方形」,視作是他們數學上至高的問題一般:——例如,研究無窮級數的收斂問題(歌西),把楕圓與代數積分,變形為多項週期函數的問題(亞培爾,高斯)——對於那些追求簡單而確定的數量結果的古典人而言,這些問題,可能只是一種深奧晦澀的妙技之展示而已,而實際上,今日一般世俗的人,也都作如此的看法。事實是,這些問題,才是西方數學中,真正具有代表性的問題。
在發展中,我們西方的數學,被迫到達一個情況:——即不但人為的幾何形式之極限,而且視覺的極限本身,都對我們的理論,以及我們的靈魂,構成了一種限制,成為我們內在可能的潛力,在作無保留的表現時的極大障礙。——換句話說,我們那超越展延的理想,與實際感覺的極限之間,發生了基本的衝突。這便是西方數學,與古典數學間的基本衝突。我們可以看出,數學上「絕對的」空間(「absolute」space),自始就是極端非古典(un-Classical)的觀念,雖然,數學家由於對希臘傳統的尊敬,不敢面對這個事實。但「絕對的」空間,畢究是與日常經驗及傳統繪畫中,那種不確定的空間不同,也與康德的「先驗的」空間不同。康德的空間,看來是一種明晰而確實的概念,但同時也是一種純粹抽象的空間。西方靈魂中,這種純粹抽象的、理想而未完成的意願,越來越不願再囿限在可感覺的表達方式中了,終於,它狂熱地把限於感覺的方式,擯棄一旁。西方的內在之眼覺醒了。
數字只是屬於「廣延」的領域。但是,正如世上有很多種可能的——也是必然的——文化,世上也有同樣多種有次序地展現廣延的方式。古典的數字,只是其中一種展現的方式,它不處理空間的關係,只處理有限而具體的單位。於是,當然,而且必然的,古典數學只知有所謂「自然數」(正整數)。而相反的,在我們西方的數學中,自然數在複數、超複數、非阿基米德數系(non-Archimedean number system),以及其他數系中,卻只占一個並不重要的地位。
在開始討論之前,我們最好先注意一些基本的詞語,因為在本書中,這些詞語的用法,可能在感受上,有些與眾不同。當然,在討論進行的過程中,它們的意義,也自會漸趨明朗。
希臘薩摩斯島的阿里斯塔克斯(Aristarchus),在西元前二八八至二七七年間,是隸屬於亞歷山大城的天文學家圈子中的。該天文學圈子,無疑與加爾底亞——波斯學派有關。他曾描繪出一個以太陽為中心的世界系統經過哥白尼的再發現,以太陽為中心的系統,曾從根搖撼了西方人的形上感情——例如,布魯諾即是有名的例證——而完成了一些強而有力的徵兆,證明了浮士德、哥德式的世界感受,是對無窮表現狂熱的嚮往。事實上,浮士德式的世界感受,對無窮具有無比的信仰,已早就經由其教堂的形式,而透露了出來。但是,阿里斯塔克斯當時的希臘世界,對於他的作品,根本漠不關心,在很短的時間裏,便被世人遺忘了——當然,這是我們可想而知的。事實上,阿里斯塔克斯系統,在精神上根本不近於古典文化,甚至可能對古典文化造成危險。但是,有一點經常被人遺漏的事項,即:阿里斯塔克斯系統,與哥白尼的系統,仍有不同的地方,而此不同的地方,乃恰恰使它能符合於古典的世界感受。此即它假設:宇宙是包含在「有限的」物質中的,而在視覺上看來,應為一中空的圓球,在這圓球之中,才有如同哥白尼所示那樣的行星系統,不斷運行著。在古典的天文學中,地球和其他星體,經常是被當作兩種不同的整體,無論他們如何說明其運行細節,他們還是認為地球與其他星球,根本不同。——而與此相反的概念:地球只是星空中的一個星體而已,則在托勒密系統與哥白尼系統中,都是視為當然的。由於認為宇宙是一個天空中的球體,所以,那本來可能危及古典文化那種有限的,感覺的心靈的「無窮原則」(principle of infinite),便被覆蓋住了。也許有人會以為:無窮的概念,無疑是由阿里斯塔克斯系統中導衍出來的,可是事實上遠在他的時代之前,巴比倫的思想家已經獲得了此等概念,而希臘卻全無此等思想的出現。相反的,在阿基米德有名的關於沙粒的論文中,他證明把一立體的物體(這事實上,便是阿基米得所認為的宇宙)裝滿沙粒,會得到非常高(high)的圖像結果,但卻絕不是無窮高。他的此一命題,也許曾一再被引用為積分學(Integral Calculus)的初步概念,事實上,其本身原是對我們所謂的「分析」(analysis)的一種否定。尤多克薩、阿波羅尼斯(Apollonius)、阿基米德,無疑是古典數學家中最敏銳、最大膽的幾位,他們主要用直尺和圓規,對「已經生成」的事物,作純粹視覺的(purely optical)分析,而其基礎,即是古典的雕刻式的思想。在他們所用的方法中,我們必須特別提到阿基米德的「逼盡法」(exhaustion-method)。在最近發現的阿基米德致依羅陀深斯的信函中,他論及用內接矩形,以求拋物面的截面積的方法,而不用相似多邊形的方法。但是,此等極端精密而複雜的方法,仍是根據柏拉圖的某些幾何概念而來的。雖然表面上,與我們西方的巴斯卡的方法,有可類比之處,我們仍可看出,他與巴斯卡畢竟有絕大的不同。與黎曼(Riemann)的積分法相比之下,阿基米德的方法與今日所謂的「求面積法」之間,更是有尖銳的觀念上的對立。如今,阿基米德的方法,其本身不過是一不幸的殘存者,它所謂的「表面」(surface),如今已被代之以「封閉函數」(bounding function),而它所用的描畫法,如今早已不用。古典與西方的數學心靈,從未像在此例中,互相如此接近過;而也從未像此例那麼明顯地,可看出兩個不同的靈魂之間,隔閡是如此之深,根本不可能彼此溝通。
於是,第一次,有深刻思想的人們,不得不承認:那個在所有時代中,皆認為真實的、且為唯一的歐幾里得幾何,若從高一層次的觀點來看,不過是一「假設」(hypothesjs)而已。從高斯以降,我們已經瞭解了:要在別的完全非感覺型的幾何之前,證明這一「假設」的普遍正確性,是不可能的。歐氏幾何中的重要命題——歐幾里得「平行公設」,乃是一種未經證明的「假定」(assertion),對於平行問題,我們自還可用其他的假定,來取代「平行公設」。事實上,我們也可以假定,通過一所予點,沒有平行線、或有兩條平行線、或有很多絛平行線,可以平行於一已予直線,而所有這些假設,都可以發展成三維空間的,完全無懈可擊的幾何,這些幾何,也都可以用到物理學,乃至天文學上去。而在某些情形下,更優於歐氏幾何。
畏懼與希祈
數字的意義
阿里斯塔克斯的數學世界;戴歐芬塔斯與馬日數學
我們試考慮一下,下面兩種方程式之間的差別(如果方程式一詞,可以用來表示這兩個不同的事物的話):3n 4n=5n及xn yn=zn。後一方程式,即有名的「費瑪不定方程式」。前一方程式,包含的是一些古典的數字,即:作為「大小數量」的數字;但是,後一方程式所表示的,卻是一個數字(one number)的不同種類,只是由於根據了歐幾里得——阿基米德的傳統,寫成與前一式相同的形式,此一差別乃被掩蓋住了。在前一式中,等號表示諸確定而實在的「大小數量」之間的關聯;而在後一式中,等號的意義是:在一個變數的領域內,存有一種關係,此即:若有某一變化發生,則必然隨之以另一確定的變化。第一個方程式的目的是,定出一具體的「大小數量」之量度,故第一式有其「結果」;而第二式,一般而言,並無「結果」可言,而只是在n>2時的一種「關係」的代表圖像與符號而已(xn yn=zn,n>2,此便是有名的費瑪問題),而此n可能並非整數。一位希臘的數學家,必然會覺得,他不可能瞭解到此等運算的意義何在,因為它的意義,並不在於「解出」此方程式。
五、生命是一形式,世上各種不同的可能潛力,便發揮實www•hetubook•com.com現於此一形式中。而靈魂,是感受的貯藏所。它代表了有待實現的,各種可能的潛力;至於世界,則是實際的,是已完成的,是已經實現了的生命。
正因為所有生成變化的過程,都具有「導向」這一原始的特性;所有已經生成的事物,便也具有另一特性:「廣延」(extension)。但「導向」與「廣延」二詞,似乎並不只具有人為的差別。事實上,所有「已經生成的事物」,其真正的秘密,即在於:它們即是已經「展延」了的事物;無論其為空間的展延,或是質性的展延,其真正的秘密,皆可用「數學的數字」來具體表現,而不能以「編年的數字」來加以測度。數學的數字,其本質之中,即蘊含有「機械的區劃」(mechanical demarcation)這一意義。以此觀點來看,數字實與「文字」(word)有相同的性質,因為,文字正是以其包容(comprising)與指謂(denotiug)的性質,來迴避一切的世界印象。事實上,數字和文字兩者,其最深奧的境界,根本是不可意會,不可言傳的。但是,數學家所處理的實際數字,包括了圖形、公式、符號、圖表,簡言之,數學家所思考、傳達、或寫下的數字符記(number-sign),都如運用得正確的文字一樣,自始便正是這些境界的象徵,是一種想像的事物,對於內在的心靈及外在的眼睛而言,只有把它當作區劃(demarcation)的代表,來予以接受,才能獲得理解,也才能彼此溝通。數字的起源,與神話的起源也正類似。藉由文字及數字的幫助,人類才有能力來瞭解世界。於是,人類的心智,適切的應用了數學的數字,把數字用來度量、計算、畫圖、秤重、排列、分割,以努力把事物加以「界定」(delimit),也即是,以證明、推論、理論和系統的形式,來牢範一切的事物;而也只有經由此等行為,覺醒的人類,才能應用數字來描繪事象與特性、關係與偏異、單相與多相等——簡單說來,即描繪他所認為的,必要而不可移易的世界圖像,此即稱為「自然」,稱為「認知」。「自然」是可以用數字來數出的,可是,相反的,歷史則是一切與數學無關的事物之集合體。自然既是可數的——故而有自然律的數學準確性,有加利略那令人吃驚的名言:「自然是用數學的語言寫出來的。」(Nature is written in mathematical laugnage)而康德更強調:精確的自然科學,所能到達的限度,即是數學所能允許到達的限度。
今天,數學所用的「符號語言」(sign-language),誤表了它真正的內涵。這主要是由於一般人、甚至數學家,仍然以為數字是一種大小的數量,試看:我們所有的數學表記,是否仍以此作為基始?但是,事實上,表示函數的,並非個別的符號,如X,π,5等,而是以函數本身為單位,為元素。變數的關係,不再能作視覺上的界定,它已構成了一種新的數字;而這種新數字,必須建立一套新的表記方法,而完全不受古典數字的影響。
所有的「比例」,都假定元素有其不變性,而所有的「函數」,都發揮了元素的變化性。例如,歐幾里得的對稱定理(congruence theorems),其證明便在於它先假定了1:1的比率;而現代數學,卻是用角度函數的方法,才演繹出相同的定理。
數學,及與數學同宗的重大藝術創造,兩者的形式語言之間,關係之深,是無可置疑的。思想家與藝術家之間,其氣質的差異固然很大,但他的覺醒意識,所展出的表達形式,其內在精神,實也如出一轍。雕刻家、繪畫家、作曲家,對「形式」的感覺,本質上都是數學的。展現在十七世紀的解析幾何和投影幾何,其實是一個無窮世界的精神秩序。這種對無窮世界的嚮往之情,也使同時代的音樂,生趣盎然、活力瀰漫,因此它發展出「和聲學」的技術,用和聲(harmony)充實了其時代的音樂。和聲學,便可以視作是音響世界的「幾何學」。同樣,這種對無窮世界的嚮往之情,也促使同時代的繪畫,發展出「透視法」的原則,這是只有西方文化才有的。透視法,也可以視作是空間世界的「幾何學」。歌德曾說過一句哲理深奧的話:「數學家,只有在他從自身之中,感到真實之美時,他才算成熟。」由此,我們當可感到,數字的奧妙,與藝術創作的奧妙,其關係是何等緊密啊!
笛卡兒的解析幾何,出現於一六三七年。他最具決定性的成就,並不是如我們所以為的,只是在於他於傳統幾何的領域內,介紹了新的方法和概念,而是在於他介紹了一種明確的新數字觀念。這種新的數字觀念,把幾何於視覺上可認知的結構、與可量度的線條的範限下,整個解放了出來。有了笛卡兒的幾何,分析無窮空間,乃成為事實。古典那種有限的世界感的特徵——那些可以感覺到的元素,諸如具體的線條和平面等,被代之以抽象的、空間的、非古典的元素——「點」(point)。從此時開始,「點」乃被視為一組純粹的坐標數字,由古典的教本和阿拉伯的傳統,所導衍來的那種數量大小及感覺度量的概念,已被摧毀殆盡。代之而起的,是空間中點與點之間的變數關係值。一般而言,我們不認為這是幾何的替代品,在古典傳統的正面之後,這只能是一種想像的事物。「幾何」這個詞眼,有其相當確定的阿波羅式的意義。而從笛卡兒時代起,所謂的「新幾何」,則由綜合和分析兩部分所構成,綜合的工作,是對空間中「點」的相對位置而作,而空間已不復限於三度空間;至於分析的部分,則把數字根據空間中點的「位置」(position),而予以定義。如此,把長度代之以位置之後,便帶有一種純粹空間的概念,而不再是一種實質的概念了。對傳統幾何的摧毀,最明晰的例子,我以為是把角度函數(angular functions)轉化成為週期函數(periodic functions),因而進入了無窮的數字界域。在此數字界域內,角度函數便變成了級數(series),而根本不復留有歐幾里得圖像的絲毫跡象了。在此數字界域的各部分中,圓周率π,如同納皮爾數基e(Napierian base)一樣,與各種數學都發|生|關|系,而不復有舊的所謂幾何、三角及代數間的分劃。這些新的數學關係,本質上既非算術的,也非幾何的,所以,在新的數學領域內,已沒有人再夢想要實際上畫出圓弧、或展示出指數圖形了。
於是,到了最後,西方數字思想的全部內涵,都集中到浮士德數學中的那個深具歷史意義的「極限問題」上了。極限問題,是通向「無窮」(infinite)之途的關鍵所在,而浮士德式的無窮感,與阿拉伯及印度的世界觀之中,所具的無窮感,是大不相同的。在各個不同的情況中,無論數字的外貌表現為如何:為無窮級數也好、為曲線也好、為函數也好,其真正的本質,皆為極限的理論(theory of limit)所統攝。這一極限,與古典的求圓面積法中,所標示出來的極限問題,絕對是相反的。直到十八世紀,流行的歐幾里得幾何的先入之見,仍然混淆著當時的微分原理的真正意義。在當時,「無限小量」(infinitely small quantities)的觀念,已經是唾手可得了,可是,無論數學家如何熟練地運算,「無限小量」仍有著古典常數的痕跡,仍有著數量大小的外貌,這都是歐幾里得幾何的「殘基」(residues)。例如,「零」是一個常數,是在線性連續體中,介於 1與-1之間的整數。而尤拉及他以後的很多人,所作的分析研究中,「零」正是一大難題,因為他須要處理「零」的微分。到了十九世紀,古典的數字感所留下的遺跡,才終於被排除出去,於是,經由歌西對於極限觀念的闡釋,才邏輯地獲致了極限微積分(Infinitesimal Calculus)的成就。只有當「無限小量」的概念,轉成了「任何可能的數量之最低限」(lower limit of every possibl magnitude)的觀念時,才產生了變數的概念,而解決了西方的極限問題。此種變數,已不再具有任何「數量大小」的特性,於是,最終由理論所表出的「極限」,已不再是對某一數值的趨近,而是,它本身便是趨近、便是過程、便是運算。所以,極限不是一種「狀態」(state),而是一種「關係」(relation)。
從這種對象徵的空間世界,所作的偉大宏遠的直覺感悟(intuition)出發,便產生了西方數學中,最終的、最具涵蓋性的創造活動——把「西數論」擴大、精煉,而成為「群論」(groups)。所謂「群」,是指同一類數學意象的集合,例如,某一類型的所有微分方程式之集合,便是一「群」。「群」的結構與秩序,相似於岱迪肯的「數體」(number-bodies)。在此,我們所感受到的,是一個全新的數字世界,對於真正的數學行家而言,「群」的問題,倒不在於要極端的超越感覺,而是在於:在這些龐大的抽象形式系統中,要找出一些特定的元素,能在一群特定的運算中,保持不變,也就是說,要具有「不變性」(invariance)。用數學的語言來說,這問題通常是表為數學家克萊恩(Klein)的表述方式,即:——給予一n度空間及一群「轉換」(transformations),要求出該空間中,在該群「轉換」之下,不受改變的諸形式來。
為了要舉例示明:在外在世界的圖像之中,靈魂如何地尋求實現自己的途徑——也就是說,在「已經完成」狀態的文化,如何表現或描繪出其生存的基本概念——我選擇了「數字」(number)來作表徵。數字,是一切數學的基本元素。我選擇數字作為示例之用,是因為:雖然只有很少的人,能理解到數學的全部深度,可是,數學在人類心靈的創造活動中,畢竟具有非常特出的地位。數學是一種最精確、最嚴密的科學,就如同邏輯一樣,可是它比邏輯更易為人所接受,也更為完整。數學是一種真正的藝術,足可與雕刻及音樂並駕齊驅,因為它需要靈感的誘導,而且,是在偉大的形式傳統之下,發展出來的;最終說來,數學,是最高境界的形上思考,就如同柏拉圖,尤其是萊布尼茲所表現的一樣。迄今為止,每一種哲學,皆伴隨有一種屬於此哲學的數學,而共同發展。數字,是因果必然性的象徵。正如同「上帝」這一概念一樣,數字這一概念,在自然世界中,也蘊涵有其終極的意義。因此,數字的存在,便也可以認為是一種奧秘,而在每一個文化的宗教思想之中,便已可感覺到這一奧秘的印象。
數字的世界,所顯示的,是靈魂的風格。故而數字的世界,除了科學之外,尚包括某些其他的事物。
一、歌德區分了兩個觀念,其一,是「生成變化的過程」(Becoming),另一,則是「已經生成的事物」(Become)。我們可以用這一區分,來替代傳統習慣中,所區分的「存有」(Being)與「生成」(Becoming)之別。在我們的意識之中,以及由意識而衍生的結果之中,「生成變化的過程」,永遠是較基本的元件,而「已經生成的事物」,則是次要的元件。
六、有兩種途徑,以供我們認識知識的整體。知識的整體,包括了生成變化的過程,和已經生成的事物,包括了生命,也包括了生活。而這兩種途徑的不同,便在於:其一所遵循的,是生成變化的本身,是實現潛力的過程;另一所觀照的,則為已經完成的事物,是已經實現的世界——也就是說,前者是以「導向」來洞視事象,後者以「廣延」(extension)來涵蓋事象。而事實上,任何事象,都不能只歸因於上述二者的其中任一。這不是一個「二選一」的選擇問題,而是就各種可能的情形,作一系列不斷變化遞嬗的問題,這個問題的兩個極端,便分別呈現為純粹有機的世界觀,和純粹機械的世界觀。
四、生命永遠不斷的在充實自己、完成自己,所以我們每稱之為「此時此刻」(the present)的生命,它恰如生成變化中的事物,具有一個神秘弔詭(paradoxical)的特性——「導向」(direction)。而我們人類,則企圖以一個謎樣的字眼——時間(Time),來瞭解「導向」的意義。
準上所言,有一項具有決定性重要意義的事實,迄今連數學家自身都尚蒙在鼓裏。如果數學也像天文學或礦物學一般,僅僅是一種狹義的科學而已,則我們應該可以界定它的目標。可是,事實是,世上沒有數學本身,而m.hetubook.com•com僅有不同的諸個數學(There is no mathematic, but only mathematics)。目前我們所謂的「數學史」,其意僅是指單一的、不變的數學概念,不斷發展實現的過程。而事實上,在「數學史」的虛飾的表面底下,是一大堆自給自足的,彼此獨立的發展之複合體。每一個重複的過程,都是這樣的:新的「形式世界」(form-world)誕生,它佔用、改變、並剝除了與它陌生疏離的舊形式。這便是一部純粹的有機歷史:茁生、開花、成熟、枯萎、死亡,如是而已。讀者必定不可被幻象所騙,古典文化的數學,幾乎是從一片空無之中,萌芽而生的;可是,我們這深具歷史意識的西方靈魂,則是已襲有了古典的科學(當然不是內在靈魂地服膺,而僅是經由學習,而外在地佔用而已),然後很明顯地將之予以改變和完成,乃獲致了西方自身的數學。事實上,它根本已摧毀了那個本質上與它陌生疏離的古典數學——歐幾里得系統,它並不是古典數學的嫡系後裔。在古典數學中,代表人是畢達哥拉斯,在西方數學中,則是笛卡兒。在這兩系數學裏,歸根究柢,所表現的行為,其實是一致的,而其基本的概念,則當然是南轅北轍。
職是之故,古典靈魂認為無理數的發現,將會推翻整個數字體系的莊嚴序列,推翻完整而自足的世界秩序,其本身是一種對「神」的不敬。在柏拉圖的「提摩亞斯篇」(Timaeus)中,這種感覺非常明顯。把一系列具體實在的數字,轉化為一種數字連續體,不惟對古典的數字觀念是一種挑戰,而且根本是對古典的世界觀的一種挑戰。因此,我們可以理解到,在概念上應毫無問題的「負數」(negative number),何以在古典數學中,不可能存在,更不必提「零」(zero)這個數字了。沒有零的觀念,便限制了高度抽象能力的創造。而印度靈魂,則是把零當作數字的基始的;零的觀念,正是瞭解印度人生存意義的關鍵。古典世界的覺醒意識之每一生物,皆經由雕刻式的定義,而提昇到實際的層次,故若不能畫出來的,便不能算是「數字」。希臘的阿基塔斯(Archytas)與尤多克薩(Eudoxus),用所謂「面積數」(surface-number)與「體積數」(volume-number)這兩個名詞,來指謂我們所稱的二次方與三次方。所以,很容易看出來,更高的次方,在他們思想中是根本不存在的。因為,對那執著於固定感受的心靈而言,四次方立刻便意味著已擴展到四度空間,這在他們是不可思議的,是「荒謬的」。至於那些我們常用的表記,或者即使是分數次方,這些早從十四世紀的數學家歐瑞斯蒙(Oresme)起,便應用於西方數學中的東西,對他們而言,更是毫無意義的鬼畫符。歐幾里得認為兩條線之間,整個的數字關係,不外是邊長的乘積或相除的分數(當然是定分數)而已。很明顯的,由於這樣,「零」這個數字的概念,便不可能出現,因為在他的觀點裡,零是無意義的。而我們西方,所具有的心靈的構造與古典人根本不同,不可以根據我們的習慣,來批判他們,而把他們的數學,當作只是「數學」發展中的「初步雛形」。在古典人為自己所拓展的世界裏,為了他們自己的目標,而發展成的古典數學,其本身是完整自足的(self-contained)——只是,對我們西方人而言,當然不是。
把幾何從可見的範疇內解脫出來,把代數從數量的觀念中解脫出來,然後把兩者結合起來,超越了所有描繪與計算的基本限制,而形成「函數論」的偉大結構——這是西方的數字思想之輝煌過程。古典數學中的常數,已經解離為變數,幾何變成分析性的,而解消了所有具體的形式。可以獲致確定的幾何數值的數學個體,被代之以抽象的空間關係,而這種空間關係,到最後,根本不能應用到感覺現象中去。至於歐幾里得的視覺圖像,也被坐標系中的幾何軌跡所取代,只要任選一點作為「原點」,而在運算過程中,不改原坐標系,便可以表出幾何的結果出來。而坐標本身,可以視為純粹而簡單的數值,不是用數決定空間中點的位置,而是用來表現與替代點的位置。於是,作為「已經生成的事物」的邊限(boundary),數字已不再是用圖像來表現,而是用方程式來象徵了。這就是:「幾何」已改變了它的意義,原來作為圖像的坐標系,消失不見了,而「點」已變成了純粹抽象的「數字組群」(number-group)。
西方數學,是函數的觀念
在對永恆的奧秘,作如此的預測時,歌德與柏拉圖非常相近。他的這一段相當難以理解的詩文,事實上乃是柏拉圖的觀念——一個「精神」有各種可能的潛力,而此等未誕生的形式,要掙扎形成有活動、有目標的文化,要形成由此精神,所規範、所決定的藝術、思想、政治與宗教。所以,一個文化的數字思想與世界意識,乃是相關聯的,而由此關聯,前者被提昇到超越一般的知識和經驗,而變成了一種宇宙觀。因此之故,世上有多少種高級文化,便就有多少種數學、多少種數字世界。只有如此,我們才能瞭解到一項必然的事實,即:那些最偉大的數學思想家,那些數字領域中創造性的藝術家,每每經由一種深沉的宗教直覺,才能作出他們諸文化中,最具有決定性的數學發明。古典的「阿波羅式」的數字,我們必須當作是畢達哥拉斯的創作——而他即曾奠定了一個宗教。在西方,那位偉大的布列克森的主教(西元一四五〇年),尼古拉,庫色納斯(Nicolaus Cusanus)。也是經由一種直覺的引導,才從自然中「神」的無窮觀念,而發明了微積分的「極限」概念(Infinitesimal Calculus)。萊布尼茲在兩個世紀以後,完全奠定了微積分的方法和符號,而他本身,也是由於對「神」的原理,及其與無窮的關係,作純粹形而上的沉思,才體會、並發展出「位置分析」(analysis situs)的概念——這可能是對純淨而無垠的空間,所作的解釋之中,最為神奇靈妙的一種。刻卜勒與牛頓,也都具有嚴肅的宗教氣質,他們與柏拉圖一樣,都深信正是經由數字作為媒介,他們才能直覺地瞭解到,「神」的世界秩序之本質。
數字,是完全嚴謹的理解的意象,是純粹思想的意象,數字本身之中,便具有抽象的確實性。然而,數學能否確實應用於意識經驗的實際中去,其本身便是一個問題,一個永遠不斷的重提,但從未解決的問題——而數學系統與經驗觀察的符合一致,在目前而言,只能視為「自明之理」(self-evident),而不能加以證明。雖然一般人的觀念——例如叔本華——認為數學是植基於直接的感覺證驗之上的,可是,我們不妨以歐幾里得幾何來示例一下。歐氏幾何,雖然表面上與各時代通用的幾何皆能符合無間,卻只能「大約」與現象世界相一致,只能在非常狹隘的限制下相一致——事實上,只能限制在畫板上。例如,擴展這些限制,則歐幾里得平行線,將會如何?根據非歐幾何,平行線將於地平線處相交——我們西方的透視法藝術,便根據此一簡單的事實而起。但是,歐幾里得是一位在古典時代的思想家,他完全是與古典精神相脗合的,故而,他不會去考慮一個:由一位觀察者、及兩個無窮遠處固定的恒星,所構成的三角形,以證明他的幾何公理,是否合於現象真理;因為,這些是既不能畫出來,又不能「直覺地領悟出來」的事象。他的感受,正是典型的古典文化的感受,不敢面對無理數,也不敢給予空無一物的「零」這個數字以任何意義,而甚至在凝思宇宙關係時,也無視於「無窮」(infinite)這個概念,而只能硜硜自囿於古典數學的基本表徵——「比例」(propotion)觀念之中。
從文藝復興以來,每一項接踵而至的重要創見,諸如——虛數與複數,於一五五〇年卡德納斯(Cardanus)介紹出來;無窮級數,經由一六六六年牛頓在「二項式定理」上的重大發現,而奠立了理論的基礎;微分幾何及定積分,是萊布尼茲的成就;以「集合」(aggregate)作為一種新的數字單元,由笛卡兒開其先河;以及一些新的運算程式,像正積分的方法,以及把一種函數,展開成其他函數的級數,甚至無窮級數的方法,這些,都是浮士德式的數學,壓過了流行的感覺型數字感受的一種勝利,這也是新數學在實踐新的世界感受中,所必須贏得的勝利。
在所有的歷史上,從來沒有第二個文化,像我們的文化那樣,在科學方面,對古典文化付與如此長期而顯著的敬仰和謙遜。經過了非常長久的年代,我們才有勇氣去思考我們自己獨具的思想。但是,雖然我們經常只是意圖和古典文化相媲美而已,可是我們所作的每一步努力,實際上,都使我們遠離了原來想像的理想。因此,西方的知識進展史,只是一部逐漸脫離古典思想的歷史,這種脫離,絕非出自本意,而是在潛意識的深處不知不覺地被驅迫著而然。所以,新數學的發展,事實上是由一個克服數字的「大小數量」觀念,而作的冗長、秘密、而最終獲得勝利的戰爭,所構成的。
在原始曖昩的人類靈魂中,正如同最初的嬰孩時代一樣,有一種原始的感受,驅使它要尋找各種方法,來處理廣延世界中的各種陌生力量,這些陌生的力量,嚴酷而堅定,布滿了整個空間。而人類的這種防衛行動中,最精妙、最有力的形式,便是那因果的定律與系統的知識,把陌生的一切,用符記和數字來加以軌範。
三、靈魂與世界的對立抗衡(opposition),在人類的意識之中,是若合符節的。意識有各種不同的等級,從糢糊矇昧的知覺,一直變衍到純粹理性的清晰,當然,糢糊矇昧的意識,有時也會充盈著內在的慧光,而純粹理性的尖銳與犀利,則可以康德的思想為代表。在康德而言,靈魂與世界的對立,已成了「主體」和「客體」的區別,但是,這種基始的意識結構,是經不起更深一層的分析的。因為,靈魂與世界這兩個觀念因素,永遠是同時呈現,而表現為一個統一的整體。
世界恐懼,無疑是所有原始感受中,最具創造力的一種。人類因為有了最成熟與最深厚的形式與意象,不但人類內在的意識生命,而且反映此生命的變化無窮的外在文化,也都是由於有了世界恐懼,才能具有此等形式與意象。世界恐懼,就像一種神秘的旋律,不是每一個人的耳朵都能覺察到的,它貫穿了每一項真正的藝術創作的形式語言,貫穿了每一種內在的哲學,每一項重要的行動。而且,雖然在數學的領域內,很少人能覺察到它,可是它畢竟是數學中,偉大問題的真正根柢。只有那些精神上業已死亡的、文化秋天時城市中的人們,例如漢摩拉比時代的巴比倫、托勒密時代的亞歷山大城、回教時代的巴格達、今日的巴黎與柏林的人們;只有那純粹理智的人、詭辯家、感覺主義者、達爾文主義者,才失去了世界恐懼、或能夠經由在他自己與陌生世界之間,建設一毫無秘密可言的「科學的世界觀」(scientic world-view),而逃避了世界恐懼。希祈是與某些不可捉摸的事物有關的,這事物的千百種變幻莫測的證驗(manifestations),全包含在「時間」一詞之中。而另一種基本感受——畏懼,則表現在理智的、可瞭解的、可描繪的「廣延」表徵之中。因此,我們發現,每一種文化,各有其自己的方法,來覺知出時間與空間、導向與廣延之間的對立,而時間先於空間,導向先於廣延,正如生成變化的過程,要先於已經生成的事一樣。希祈先於畏懼,最後變成了畏懼,這一過程不容反逆。前者並不屈服於理智,而後者是理智的奴隸,前者純重經驗,而後者純重知識。用基督教的語言,這兩種世界感受之間的對立,可以表述為:「畏神與愛神」(Fear God and love Him)。
二、兩個不同的詞眼:其一,是「各自獨具的」(Proper),另一,是「陌生疏離的」(Alien),代表了意識中兩個基始的事實。我們所稱為「陌生疏離的」事物:永遠只與我們的「知覺」(Perception)有關,也就是說,它所觸及的,只是外在的世界,感覺的生命。而我們稱為「各自獨具的」事物,則與我們基本的感受有關,也就是說,它所牽涉的,是內在的生命。