數學系的研究生整天都在研究啥?

有人曾在 Quora 上問過這個問題.(https://www.quora.com/Mathematics/What-do-grad-students-in-math-do-all-day-Do-they-just-sit-at-their-desk-and-think/answer/Yasha-Berchenko-Kogan)最佳回答來自一個 MIT 的數學 PhD, 我覺得寫的很生動形象. 我曾在人人上翻譯過這個答案, 下面貼上我的翻譯(翻譯得比較渣敬請諒解), 原文請戳上面的鏈接.

數學系研究生整天都做些啥?

在數學研究生院裡的大部分的工作就是閱讀書籍和論文,並試圖去了解發生了什麼事情。困難在於,閱讀數學著作並不像是在閱讀一篇小說,甚至不像是閱讀一本歷史書或一篇 “紐約時報” 的文章。

主要問題在於,當你做到數學前沿的時候,用來描述概念的詞語可能之前還不存在。 要交流這些思想,就像是向一個從未聽說過真空吸塵器的人介紹真空吸塵器,並且你只能使用不超過4個字母的單詞。

那麼該怎麼說呢?

"It is a tool that does suck up dust to make what you walk on in a home tidy." (它是一個通過吸塵使你的房屋變得整潔的工具。)

當然, 這比啥都不說強,但它並沒有把你想知道的關於真空吸塵器的一切都告訴你。比如說, 可以使用吸塵器來清潔書架嗎?可以使用吸塵器來清潔貓嗎?可以使用吸塵器來打掃室外嗎?

論文和書籍的作者總是努力在這樣的限制(類似4字母的限制)下把思想傳達的儘可能好。(在這樣的限制下,)雖然說了點東西,但如果你打算真的使用真空吸塵器,你需要知道的遠不止這些。

幸運的是,數學有一個令人難以置信的強大的工具,可幫助人們更好得傳達思想。每當我們提出一個概念時,我們也提出一些非常明確的符號,以及演算他們的邏輯規則。這就像是提供了建造真空吸塵器的技術規範和設計圖。

這樣做帶來的好處是,現在你(理論上)可以100%的確定真空吸塵器到底能做什麼,不能做什麼。不足的地方是,你還是不知道每個部件是做啥的以及他們為什麼被設計在那個位置。

好了,現在你是一個研究生。 你的導師,給了你一份該領域的重要文獻,題目叫:《一個吸灰塵的工具》。Introduction 告訴你說:"It is a tool that does suck up dust to make what you walk on in a home tidy." (它是一個通過吸塵使你的房屋變得整潔的工具。)接下來的內容就是的技術設計圖和真空吸塵器的具體描述。最後會有一些參考文獻:

《如何利用氣流吸灰塵》

《如何利用一個線圈使風扇 旋轉速度非常快》

《你能從布著線纜的牆上的洞裡得到什麼》

那麼,你會怎麼做?理論上,你會一直坐在書桌旁思考。但是事情並不是那麼簡單。首先,你會覺得, 哈哈這個標題聽起來像是性暗示(譯者注: 這個......是因為 suck 嗎......)。然後,你讀了 Introduction,瞭解到這個東西大概說的啥,但是那些重要細節都還很不清楚。

然後,你就讀到技術圖表部分,不過卻一點都看不懂,但你將一小段一小段地將他們弄懂。你自己重新做了很多計算,只是為了確定自己是否真的弄懂了是怎麼一回事。有時候,你會算出一些荒誕的結果,然後你就得弄清哪些地方你沒理解對,然後再重讀這部分的技術手冊,以搞清楚這些事情。然而有時候論文中可能會有一些筆誤,它們可能會害你困惑半天。

一段時間後,終於大功告成,你也終於明白了一個真空吸塵器是什麼。事實上,你實際知道的還要更多:現在,你已經成為了吸塵器的專家之一,或至少對於這種特定的吸塵器,你知道了它的很多工作細節。你感覺非常自豪,即使你還遠不如你的導師:他們瞭解各種其他類型的吸塵器,甚至是機器人吸塵器,而且,他們除了有與吸塵器有關的工作,他們還有一個與此相關但完全不同的項目---一個關於空調系統的項目。

你充滿喜悅,你終於可以和你的導師平等地對話了,至少在這個話題上。然而,地平線上依然有朵烏雲:你仍然需要寫論文。

因此, 你要思考你可以拿真空吸塵器做些什麼新的事情。所以,你可能會想:我可以使用吸塵器清潔書架!這將會超有用!但是當你用谷歌學術搜索一下卻發現,別人早在10年前就想到這個了。

OK,你的下一個想法:我可以使用吸塵器清潔貓!那也是超有用的。但是,唉,進一步的文獻搜索發現,這個也有人試過了,只不過他們並沒有取得很好的效果。你是一個自信的年輕研究生, 所以你決定,憑藉著你恰好知道的一些額外知識,你很有可能解決其他的研究者遇到的問題,並且讓吸塵器能夠清潔貓。你在這個上面花了好幾個月的時間,但是,唉,卻沒有取得任何進步。

OK,這樣的話,在更多的思考和對延長線纜的一番研究之後,你覺得用吸塵器來清潔室外應該可行。於是你開始檢索文獻,發現從來還沒有人這樣想過!您自豪地將這個主意告訴你的導師,可是在他們做了一些粗略但你無法理解的計算後,告訴你,用真空吸塵器清理室外恐怕沒什麼效果。他們會告訴你諸如,“真空吸塵器太小,無法勝任室外的清潔工作”以及“我們已經知道有更好的設備用來清潔的街道或其他室外場地”,這樣的話。

這樣的過程持續了好幾年,最後你終於寫了一篇論文,論述如果你把一個真空吸塵器上下顛倒,把頂端淹沒在水中,你可以製造氣泡!

你的論文委員會不知道這玩意究竟會有什麼用,但它似乎挺酷的,氣泡也很好看,所以他們覺得,也許最終它會有些許用途。也許吧。。。

不過,其實,你是幸運的!經過百年左右,你的想法(以及一堆其他的想法)導致了水族箱氣泵的發展,這項技術是人工金魚繁殖這個快速發展的研究領域的重要工具。耶!

譯者:sixdegree

鏈接:https://www.guokr.com/question/443644/

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