世界数学大师George Polya乔治·波利亚开创的组合数学领域(Polya是包括牛顿爱因斯坦公元前428年的柏拉图等历史上最受欢迎的传记的39人最近已退居第44,象世界史上10大科学家中居第3的麦克斯韦是中科院高能物理所刚说的“比肩牛顿的麦克斯韦”仅居48),这领域可参考香港数学会主席Man-Keung Siu萧文强教授独撰的《波利亚计数定理》-这些理论构成组合数学组合计数大夏的核心主体并体现出别具一格的独特大师风格(萧文强教授的导师Hyman Bass最近2001年已当选美国数学会正主席)

这书是“走向数学丛书”中最早优先出版的,丛书是国家自然科学基金委员会资助并由数学大师陈省身题写的“走向数学丛书”是由中国数学会理事长王元院士和北京大学原校长全国人大副委员长丁石孙教授主持的“走向数学丛书”的一本,这《波利亚计数定理》一书199112月出版,这是世界数学大师George Polya乔治·波利亚开创奠基的领域,这书的参考文献几乎全是组合数学及它的应用方面的,包括George Polya波利亚的个文献。在世界各国数学界很多人都读过这个世界数学大师George Polya乔治·波利亚写的下面我都有的5本数学世界名著并不少多是从“波利亚计数定理”及波利亚在组合数学理论的总结的如最著名的有《怎样解题》(有几个中文版本)、《数学的发现》(有几个中文版本如北大毕业的欧阳绛教授的和北大毕业的刘景麟、曹之江合译的)、《数学与猜想》或《数学与似真推理》、《数学分析中的问题和定理》,而他的研究工作就如这里说波利亚的研究涵盖概率论、组合数学、泛函分析及数理统计,提出波利亚计数定理…”或者如这里说波利亚定理是由匈牙利数学家乔治·波利亚于1937年提出的组合数学核心计数工具…”

正如《波利亚计数定理》这书循序渐进地编写的各章依序为:第一章 几个问题,第二章 对称和群,第三章 “伯氏引理”,第四章波利亚计数定理,第五章 同分异构体的计数。

并上面萧文强教授的书也如他引用的华人唯一计算机诺贝尔奖图灵奖得主姚期智院士的博士导师C. L.Liu刘炯朗校长在1968年出版的393页的《Introduction to combinatorial mathematics组合数学导论》一书说George Polya乔治·波利亚得到基本定理:从集D到集P的函数的等价类的存储是PG(årÎRW(r), årÎR[w(r)]2,årÎR[w(r)]k,)PG(x1,x2,xk,)=åpÎGx1b1x2b2xkbk/|G|bk表示置换p中长为k的个数,xk表示形式变元。

其推广定理是:DP的函数的等价类的个数是表达式 PG(/z1, /z2, /z3,)´ PH(ez1+z2+z3+, e2(z2+z4+z6+…), e3(z3+z6+z9+…))z1=z2=z3=…=0

刘炯朗校长的这本书也被萧文强教授的《波利亚计数定理》引用,

波利亚的定理在化学的某些相关领域中起到重要的互相促进发展,就如萧文强教授的《波利亚计数定理》这章开头就说“波利亚的经典之作的题目里包含‘化学化合物’,其实他发表这篇论文前两年已经陆续发表了几篇短文,都是关于化学上同分异构体的计数问题,有些文章还刊登在《科学》杂志上…”,这说这领域受到科学界更广泛些的关注和重视…

 

我也有世界数学大师George Polya乔治·波利亚独撰或合撰的下面都被翻译为中文的世界著名书籍(很多都被翻译为多国文字如《怎样解题》被翻译成二十三种语言)并这些书的很多是总结自海南琼州大学在里面攻读了3年多的中国第一个组合数学研究室的学科领域的理论:

1Godfrey H. Hardy哈代,John E. Littlewood利特尔伍德,George Polya波利亚合著的《Inequalities不等式》1952年第2版,中文版由越民义大师翻G,科学出版社1965年出版;

2、《How to Solve It. A New Aspect of Mathematical Method怎样解题》1945年(北大校长P'ei-Yuan Chou周培源院士的导师 Eric T. BellAmer. Math. Monthly评论这书),1982年出中文版:本书讨论数学中发现和发明的方法和规律,本书的核心是提出了“怎样解题表”,将解题过程分为理解题目、制定计划、执行计划和回顾四个阶段,即要在数学的各个领域、各类例题(尤其是那些非典型的问题)中反复引用在“解题的基本原则”中介绍的解题策略(如类推、引入额外量、分情况讨论、倒推、设立子目标、归纳等),不断回忆、识别并主动选择合适的策略;虽然没有确定的、快速的、保证成功的解题方法,但这种反复的、情境化的训练,可培养思维模式,使得面对复杂陌生的情景时,能超越机械计算,学会像大师们一样思考。

3、《Induction and analogy in mathematics1. Mathematics and plausible reasoning1954,《Patterns of plausible inference2. Mathematics and plausible reasoning1954年(Paul R. HalmosBull. Amer. Math. Soc.评论这书),福建人民出版社译为《数学与似真推理》,科学出版社等的中文版译为《数学与猜想》都80年代初已出:第1卷《数学中的归纳和类比》以数论、几何学、物理数学等领域的经典案例为基础,分析观察、猜想、验证的思维过程,阐释归纳推理的逻辑结构及类比方法的跨学科应用。第2卷《合情推理模式》构建数学方法论体系,论述合情推理与概率计算、数学发现的关联,结合习题与历史实例探讨推理模式的实际应用。全书以历史典故与科学猜想为线索,展现数学发现的动态图景,为研究者提供理解数学创造力的方法论视角;

4、《Mathematical discovery数学的发现. On understanding, learning, and teaching problem solving》卷11962年(Herbert S. ZuckermanAmer. Math. Monthly评论这书)《Mathematical discovery. On understanding, learning, and teaching problem solving》卷1965年,中文版几个版本在80年代初都已出:本书通过几何、代数及实际问题案例分析,提出双轨迹模型、笛卡儿模型等核心解题框架,揭示数学发现的内在逻辑;

5George Polya波利亚Gábor Szegő舍贵合撰的Problems and theorems in analysis数学分析中的问题和定理. Vol. I: Series, integral calculus, theory of functions1972年,《Problems and theorems in analysis. Vol. II. Theory of functions, zeros, polynomials, determinants, number theory, geometry1978年(Harley FandersBull. Amer. Math. Soc.评论这书),中文版1981年和1985年:第一篇无穷级数与无穷序列,有4章;第二篇 积分,有5章;第三篇 单复变量函数-一般部分,有6章;第4 单复变量函数-专题部分,有3章;第五篇 零点定位,有3章; 第六篇 多项式和三角多项式,有5章;等。

6George Polya波利亚和Gábor Szegő舍贵合撰的279页的《Isoperimetric Inequalities in Mathematical Physics数学物理中的等周不等式》(David Hilbert希尔伯特的师弟Artur Rosenthal1952年在Science科学》杂志对这书的评论在百度学术里可见或者见这里,可惜似乎这书仍没有翻译为中文),这书是数学物理领域的一部经典著作(数学物理包括很多物理问题,比如在经典力学和量子力学中求解运动方程,都可以被归结为求解一定边界条件下的微分方程-数学工具包括常偏微分方程等、场论-数学工具包括微分几何张量矢量分析、对称性的研究-数学工具包括群论及表示论、作用量理论-数学工具包括泛函分析及变分法),系统性地阐述了等周不等式的基本理论及其在物理问题中的应用