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

漢網(wǎng)    走進武漢科技館數(shù)學館,入口是一個大大的數(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)學館的出口,則是“∞”的符號,“∞”表示“無窮”或“無窮大”。從0到無窮,或許代表著數(shù)學的意義——數(shù)學是一切科學的基礎(chǔ),同時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)學除了折磨廣大學子之外,似乎并沒有什么意義。

若干年前,新浪微博曾經(jīng)做過一個“數(shù)學該滾出高考嗎”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)友支持數(shù)學滾出高考,稱實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,在一場科學報告會上,有觀眾向剛剛獲得“未來科學大獎”的中國數(shù)學家徐晨陽提問,“學微積分不能買菜,那我們?yōu)槭裁催€要學?”徐晨陽回答,數(shù)學一方面是很多學科的基礎(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。”2006年,英國數(shù)學家伊恩·斯圖爾特寫過一封《給年青數(shù)學人的信》,試圖解釋數(shù)學家到底在做什么,“事實是我們每天到處都可遇到數(shù)學家,只是很難察覺而已。我過去的學生有的管理釀酒廠、創(chuàng)立電子公司、設(shè)計汽車、編寫計算機程序和在股票市場交易期貨,我們幾乎從未認識到銀行經(jīng)理或許擁有數(shù)學學位,發(fā)明和制造DVD和MP3播放器的人們中有很多是數(shù)學家,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。”

武漢科技館數(shù)學館里,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)學熱門分支拓撲學。20世紀90年代,拓撲學的應(yīng)用才真正開始發(fā)展,但現(xiàn)在幾乎沒有什么領(lǐng)域離得開拓撲學了。生物學家通過扭結(jié)理論理解DNA的結(jié)構(gòu);計算機學家通過扭結(jié)在一起的同軸電纜制造量子計算機;機器人科學家也用相同的理論使機器人走路;工程師運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;天文學家以此來理解銀河系的形成;通信公司運用拓撲學來決定如何布置基站進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋;手機的照相功能也是通過拓撲學原理實現(xiàn)的。

現(xiàn)在你還懷疑數(shù)學有什么用嗎?

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