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  • 1 # 東門茶飲

    在科學中,數學號稱科學之母,也是現代科學中必不可少的工具,數學當然是科學。

    1. 數學是一種科學的語言

    伽利略曾說過:“大自然這本書是用數學語言寫成的。……除非你首先學懂了它的語言,……,否則這本書是無法讀懂的。”數學這種科學的語言,是十分精確的,這是數學這門學科的特點。同時,這種語言又是世界通用的。加減乘除,乘方開方,指數對數,微分積分,常數等等,這些數學語言和符號一開始雖然可能五花八門、各有千秋,但早已統一為一個固定的樣式,世界各地通用,對我們的掌握和使用是十分方便的。

    如果說自然科學的理論經常是由於上帝的拋磚引玉而出現的(例如吉爾伯特摩擦琥珀發現電),那麼數學就是通向一切真理的鑰匙,許多的定理都是以公式存在,運算也需要透過數學。所以說數學是宇宙的語言。而且數學重在培養人的思維能力,使人更聰明,更具備科學素養。抽象、簡潔、對稱、邏輯,這是數學與美學合併而成的"數學四美";柏拉圖,亞里士多德等哲學家也是數學家,可見數學與哲學的關係。

    2. 數學是一門重要的科學

    數學忽略了物質的具體形態和屬性,純粹從數量關係和空間形式的角度來研究現實世界,它和哲學類似,具有超越具體學科、普遍適用的特徵,對所有的學科都有指導性的意義。

    數學的本體只有窮極法(微積分),線性代數邏輯代數是數學在邏輯學上的應用,機率論;拓撲學是數學在事理邏輯上的應用,然後是物理學。

    最為典型的例子就是牛頓,“萬有引力大小和距離平方成反比”的這個想法,最初由科學家胡克提出,但是胡克無法證明這個猜想的直接推論就是開普勒三定律。

    然後牛頓自創微積分,證明了開普勒三定律是萬有引力定律的推論,從而把萬有引力定律的桂冠收入囊中;說白了就是胡克數學不及牛頓,否則萬有引力定律的發現者榮耀,是否還是牛頓就說不準了。

    《自然科學的數學原理》是牛頓的不朽名著,他發現了宏觀時間的自然規律可以用數學表達的精準而簡單。其實任何科學都可以用數學進行樸素清晰的表達。

    3. 數學是一門重思考與理解、重嚴格的訓練、充滿創造性的科學。

    我們許多在實際工作中成功地應用了數學、取得相當突出成績的校友都有這樣的體會:在工作中真正需要用到的具體數學分支學科,具體的數學定理、公式和結論,其實並不一定很多;學校裡學過的一大堆數學知識很多都似乎沒有派上什麼用處,有的甚至可能已經忘記,但他們所受的數學訓練,所領會的數學思想和精神,所獲得的數學教養,卻無時無刻不在發揮著積極的作用,成為取得成功的最重要的因素。我認為,這是很值得引起大家重視的經驗之談。

    4. 透過認真的數學學習和嚴格的數學訓練,可以使學生具備一些特有的素質和能力。

    這些素質和能力包括:

    自覺的數量觀念。使人會認真注意事物的數量方面及其變化規律,而不是 “胸中無數”,憑感覺、“拍腦袋”做決定、辦事情。

    嚴密的邏輯思維能力。使人能保持思路清晰,條理分明,有條不紊地處理頭緒紛繁的各項工作。

    高度的抽象思維能力。使人面對錯綜複雜的現象,能分清主次,抓住主要矛盾,突出事物的本質,按部就班地、有效地解決問題,而不會無所適從、一籌莫展,或是眉毛、鬍子一把抓。

    數學上的推導要求每一個正負號、每一個小數點都不能含糊敷衍,有助於培養認真細緻、一絲不苟的作風和習慣。

    數學上追求的是最有用(廣泛)的結論、最少的條件(代價)以及最簡明的證明,透過嚴格的數學訓練,會逐步形成精益求精、力求盡善盡美的習慣和風格。

    關注數學的來龍去脈,知道數學概念、方法和理論的產生和發展的淵源和過程,會提高建立數學模型、運用數學知識處理現實世界中各種複雜問題的意識、信念和能力。

    作為一種思想的體操和競賽,數學會使人增強拼搏精神和應變能力,透過不斷分析矛盾,從困難局面中理出頭緒,最終解決問題。

    數學的學習和思考,會為學生開啟自由創造的廣闊天地,激發他們的探索精神、創新意識及創新能力,使他們更加靈活和主動,聰明才智得到充分的表現和發揮,等等。

    有關數學定義的名言:

    自然界的書是用數學的語言寫成的。——伽利略數學的本質在於它的自由。——康托爾

    宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數學。——華羅庚

    數學是科學之王。——高斯

    萬物皆數。——畢達哥拉斯

  • 2 # 宇宙之音傳播真理

    數學是工具,不是科學,但科學需要數學來表達。數學也有適應範圍,不是一切問題數學都能夠解決的,有時候反而誤導人們。但數學家們只談數學的正面作用,對數學的運用範圍,不加限制。數學是一個奇怪的思維工具,使用得當它可以揭示事物之間的關係,為科學發明奠定基礎。但是,數學不是萬能的,如果在不適當的地方使用了數學,反而使人陷入困惑,如果依靠這些資料進行決策,難免發生嚴重錯誤,甚至失敗。這些,看似不可能犯的錯誤,卻充滿人類社會的每一個角落。

    西紅柿1元錢一斤,我拿10元錢,你拿2元錢,肯定我買到的西紅柿多;你的月薪是1000元,我的是100萬元,我是富翁,你是窮人,能否定嗎?我的起重機可以吊起100噸的貨物,你的才吊起10噸的貨物,我的起重機的馬力肯定比你大。這些都是正確的,數字如實地反映了客觀事實。物理的機械效能,化學的方程式配平,機械能守恆定律,都是透過數學精確表達的。也是人類認識世界與改造世界的思維工具。但這只是人類認識方式的一部分,下面是數學制造的假象,你認同嗎?

    一、一支1萬人的軍隊,一支10萬人的軍隊,武器裝備差不多。兩隻軍隊一旦開戰,幾乎100%的人會作出一面倒的判斷,1萬對十萬,力量相差懸殊,簡直是螳臂擋車!既然這樣,為什麼中國歷史上出現了淝水之戰,赤壁之戰這些以弱勝強的戰例?當時的武器裝備應該相差無幾。相反,伊拉克薩達姆的100多萬軍隊,在美軍的打擊下,迅速灰飛煙滅,而阿富汗塔利班的民兵武裝卻可以與美軍周旋十幾年,逼得美軍欲戰無力,欲罷不能,處於尷尬境地。從數字上看,無論中蘇朝集團,還是中蘇越集團都不是美國為首的發達國家的對手,結果讓定量分析的高手及軍事家大跌眼鏡。為啥?

    二、數學反映的是靜態資料,對於兩大系統的互動是無法預測到的。系統的互動不只是表面要素的作用,還有作戰之前看不到的要素再起作用,而有些因素是根本無法統計的變數。比如,士氣。一方作戰順風順水,一路高歌猛進,士氣一定高昂,作為對立面,士氣必然低落。而一旦失利的一方取得了一次大勝,士氣馬上高昂,對方反而士氣低落下來。此消彼長計程車氣一旦形成力量是無法用數字表達的。《亮劍》李雲龍做了《論軍人的戰鬥意志》的報告,十分重視士氣。為啥軍人的戰鬥意志那麼重要?士氣來源於保家衛國,士氣來源於宗教榮譽,士氣來源於復仇等等。和平勞動是輸出的體力智力,戰場是拼命的,體力智力可以恢復,可以不斷開發,生命只有一次。所以,士氣沒法定量,卻十分重要。沒有根本利益衝突,一般人不會以命相博。再如田忌賽馬,調換一下出賽順序勝負顛倒,這是系統的有序性。一切不變,順序不同,發揮的功能不同。當然,戰略戰術天時地利人和,外援等都無法定量。但數學數字確實是普通人看重的,所以,也是平庸的分析方法。

    三、金剛石與石墨

    質量相同,改變一下分子結構,功能差別極大,一公斤金剛石與1000公斤石墨比硬度,數學照樣無法正確反映。核武器只要數量毀滅對方一次,給毀滅10000次沒有區別。人一生長壽者可以吃10萬頓飯,為了減肥,每頓可以少吃一點點,如果把這一點點集中到10天不吃不喝,立馬死去。數學無法解釋。

    四、外星人

    天體也是如此,由於宇宙很大,數學家似乎找到了用武之地,什麼機率論與數理統計分析都用上了,外星人似乎比比皆是。但至今並無外星人的蛛絲馬跡。是探測手段不高明嗎?當然不是,是數學方法的根本錯誤。宇宙是系統,等級結構性規定了頂尖只有一個,代表宇宙無限發展的物質實體——人類智慧的無限性剛好符合宇宙規律,所以,人類是宇宙的唯一。節約是宇宙最最佳化的表現形式,一個地球人類夠了,沒必要再創造出其它人類。那樣不符合最最佳化的系統目標。

  • 3 # 文雅雪

    “數學是科學之王”這句話是高斯說的。高斯被認為是歷史上最重要的數學家之一,並享有“數學王子”之稱。從整體來說,數學是一門需要很強邏輯思維的學科,而科學更需要想象的能力。因此不同的人所擅長的方面都是不同的。

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