曾有人說過數學是一種展現人類智慧頂峰的領域;更有人說過語言是人類的一種天性,但文科與理科卻往往是光譜中的兩個端點。為何學習文科的人往往對數學唯恐不及、而學習數學的人卻對文科生嗤之以鼻?從一個面向切入,也許可以歸因於台灣教育過早採取分科分流。我們不難想像對許多高中生而言,或許他們仍然正在摸索著自己的興趣愛好,但為了決定未來學測的考科,必須在相對短的時間內選擇文科或者是理科。這也導致對於數學感興趣的文科生較難在高中階段、或甚至是高等教育階段接受必修的數學科目訓練。
但語言與數學之間的差距真的如此地大嗎?我想答案是否定的。
讓我們先從語言的本質看起。語言稱為人的天性這一說法不假。我們很難回想起自己小時候是如何習得自己的母語,因為這似乎不是我們有意識學習的產物。有許多語言學家將各種語言的共通文法視作一種內建於腦中、猶如器官一般的存在;我們透過廣播、電視、甚至是自己父母親的對話去過濾掉與母語不相符的文法、僅保留符合我們輸入的句子結構。在這樣的第一語言習得途徑下,可以看得出來在人類嬰幼兒階段就已經掌握了「歸納」這樣的技能。
但這不是語言與數學間唯一的相似處。對於語言學家與哲學家而言,一個語言至少包含了三種成分:(一)詞彙庫、(二)有限的句法規則、(三)有限的語意解讀規則。在這樣的定義下,數學也可以視作一種語言。數學具有由阿拉伯數字建構的單字庫。同時,數學可以利用加號、減號、乘號、除號這些基本符號造句。我們也能夠根據定義知道 ”1+1” 這個式子代表的意思是什麼。數學在這一方面是趨近語言的。
另一方面,語言也正從另一個方向逐漸接近數學。了解一個語言至少代表我們知道如何建構句子以及如何解讀句子的意思。形式句法學家採取樹狀圖的架構來模擬句子的建構方式;而樹狀圖的雛型經常在數學中的排列組合問題中發現。
以此種句法樹圖為核心,解讀句子意義的語義學家則經常利用建構數學的基石 —集合論、函數與邏輯—藉此模擬出自然語言的意義。句子就如同邏輯系統中一個個可以判斷真假的命題。當我們了解一句話的意思,也正代表著我們了解這句話何時為真、何時為假。除此之外,對於傳統的文法學家,一個句子中至少含有主語與謂語成分;這樣的主語與謂語也能投應到數學中的集合與集合成員之間的關係。以「張三睡覺」這句簡單句為例,我們可以知道這句話為真的條件是睡覺這個集合之中能夠找到張三這一個成員。因此,很有可能對於人類而言,集合與邏輯的概念是與生俱來用以解讀語言的方式。
綜觀上述語言與數學的相似性,不難看出數學與語言其實非常相似。數學本身即是一種語言;同時,人類使用的語言也需要數學的概念才能夠計算出意義。因此,在學習過程中我們也許可以暫時拋開自己的主修科目或背景。某一天,也許我們看似用不上的知識也有可能成為自己有力的「第二專長」。