科普小課堂 數(shù)學(xué)該滾出高考嗎?數(shù)學(xué)究竟有什么用
2018-03-12 11:07:32 來源:武漢晚報(bào)

漢網(wǎng)    走進(jìn)武漢科技館數(shù)學(xué)館,入口是一個(gè)大大的數(shù)字“0”。0是極為重要的數(shù)字,它的發(fā)現(xiàn)被稱為人類偉大的發(fā)現(xiàn)之一。而在數(shù)學(xué)館的出口,則是“∞”的符號(hào),“∞”表示“無窮”或“無窮大”。從0到無窮,或許代表著數(shù)學(xué)的意義——數(shù)學(xué)是一切科學(xué)的基礎(chǔ),同時(shí)也是人類探尋無窮世界的鑰匙。然而,在很多人的心目中,數(shù)學(xué)除了折磨廣大學(xué)子之外,似乎并沒有什么意義。

若干年前,新浪微博曾經(jīng)做過一個(gè)“數(shù)學(xué)該滾出高考嗎”的調(diào)查,在近10萬網(wǎng)友參與的投票討論中,超7萬的網(wǎng)友支持?jǐn)?shù)學(xué)滾出高考,稱實(shí)際生活中真正廣泛使用的只有加減乘除,買菜又用不著函數(shù)。今年1月,在一場(chǎng)科學(xué)報(bào)告會(huì)上,有觀眾向剛剛獲得“未來科學(xué)大獎(jiǎng)”的中國數(shù)學(xué)家徐晨陽提問,“學(xué)微積分不能買菜,那我們?yōu)槭裁催€要學(xué)?”徐晨陽回答,數(shù)學(xué)一方面是很多學(xué)科的基礎(chǔ),另一方面可以鍛煉邏輯思維的能力。

我國數(shù)學(xué)家華羅庚曾說,“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(shù)學(xué)。”2006年,英國數(shù)學(xué)家伊恩·斯圖爾特寫過一封《給年青數(shù)學(xué)人的信》,試圖解釋數(shù)學(xué)家到底在做什么,“事實(shí)是我們每天到處都可遇到數(shù)學(xué)家,只是很難察覺而已。我過去的學(xué)生有的管理釀酒廠、創(chuàng)立電子公司、設(shè)計(jì)汽車、編寫計(jì)算機(jī)程序和在股票市場(chǎng)交易期貨,我們幾乎從未認(rèn)識(shí)到銀行經(jīng)理或許擁有數(shù)學(xué)學(xué)位,發(fā)明和制造DVD和MP3播放器的人們中有很多是數(shù)學(xué)家,或是將太空令人驚異的照片傳輸至地球的技術(shù)里也包含大量的數(shù)學(xué)。”

武漢科技館數(shù)學(xué)館里,像紐結(jié)墻,莫比烏斯帶、地鐵路線圖、哈哈鏡等都涉及到現(xiàn)代數(shù)學(xué)熱門分支拓?fù)鋵W(xué)。20世紀(jì)90年代,拓?fù)鋵W(xué)的應(yīng)用才真正開始發(fā)展,但現(xiàn)在幾乎沒有什么領(lǐng)域離得開拓?fù)鋵W(xué)了。生物學(xué)家通過扭結(jié)理論理解DNA的結(jié)構(gòu);計(jì)算機(jī)學(xué)家通過扭結(jié)在一起的同軸電纜制造量子計(jì)算機(jī);機(jī)器人科學(xué)家也用相同的理論使機(jī)器人走路;工程師運(yùn)用莫比烏斯帶制造更高效的流水線傳送帶;醫(yī)生以同調(diào)論為基礎(chǔ)為病人做大腦掃描;天文學(xué)家以此來理解銀河系的形成;通信公司運(yùn)用拓?fù)鋵W(xué)來決定如何布置基站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋;手機(jī)的照相功能也是通過拓?fù)鋵W(xué)原理實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在你還懷疑數(shù)學(xué)有什么用嗎?

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