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考試和做研究(1)
送交者: 零加一中 2009年12月05日12:18:31 於 [靈機一動] 發送悄悄話

                學術研究和考試答題有什麼區別,100個人會給你101種答案。我覺得有兩點。第一,考試題肯定是由有解的,當你發現陷入死胡同,大方向肯定錯了。但搞研究則無此好事,即使很有經驗的教授有時也會看走眼,研究生好多年過後還是一事無成,最後只好換題目甚至換老闆。第二,考試題的工作量都是事先驗證過的,不可能讓你花很多時間進行繁複無比的數值計算。做研究時,只要題目有意義,思路對頭,為得到結果可以說是不擇手段。嚴格解不行就近似解,近似解也不行還可以數值模擬(Simulation)。不管白貓黑貓,能抓老鼠就是好貓。回家作業相當於開卷考試,可以用一些工具及手冊。但定性來說,以上兩點區別還是存在的。與考試相比,只是量變,並無質變。

                我在念大學時,除了物理系的高等數學教材,還自學了復旦大學數學系的兩冊《數學分析》。其中有這麼一道題。曲面X2 + Y2 + Z2 = 1 X + Y + Z = 1 形成一曲線,線質量密度為X2,求曲線質量。這題屬於第一類曲線積分,儘管概念不算太複雜,但用在這兒實在太難。我敢肯定,考試時絕對不會有這種題。幾個星期過去還是沒有頭緒,我就去請教數學系一位老師。老師到底厲害,思路清楚,書寫漂亮,投影好幾次,得出正確答案。以後我參加考試無數,研究課題也做了不少,自己也從一碗水變為一桶水了。有一天忽然想到,十多年前那道題可輕易解出。因為積分對於XYZ是對稱的,所以積分值是質量密度為X2 + Y2 + Z2的曲線質量的1/3。因為在圓球上,X2 + Y2 + Z2 = 1,所以所求質量為2π/3

                千年的鐵樹開了花,心裡很是得意。我經常拿這考別人,要求用5-6個等式解此題,只見它所向無敵,博士碩士紛紛敗下陣來。幾年前我拿出來在高手如雲的《靈機一動》上考大家,也是無人能答,就更為得意了。近些日子KM掀起一股重貼舊題的歪風,我也緊緊跟上,又將該題拿出來炫耀。這次不對了,立即有人揭榜。該同志又出了一道變形題,同樣的圓球,但平面改為AX + BY + CZ = 0。這下輪到我我狼狽了,幾天下來還是想不出。

                該同志學風嚴謹,這題不象是惡作劇。所以肯定有簡便解法,就是說這是“回家作業”,絕對不會用書上的標準方法,逐級投影來解。而且這些ABC,又不是具體數字,怎麼個投影法。幾天冥思苦想,我終於找到了地雷的秘密。答案是

                π/3)(B2 + C2/A2 + B2 + C2

該同志看到此保留題目居然被解出,估計是心有不甘,問我是做出來,還是腦筋急轉彎猜出來的。我告訴他,先考慮平面為X-Y平面,線密度X2。然後將平面沿Y軸轉一角度,。。。暗號顯然對上了,他就沒有再逼問。

                其實這變形過的題目自己幾十年前也稍微想過一想,只覺得繁複無比,很可能無解析解,就沒有再浪費時間。現在他這麼問,就是一個極其明顯的提示,就是說是“回家作業”級的,所以我才最後解出來。他懷疑我猜,也是有一定道理的。如果在考試或智力競賽中碰到這樣的題目,合理的猜測很可能得出同樣結果。關鍵就是那時你知道這是“回家作業”,而不是研究課題。

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