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数学美丽的语言
2021-06-01 | 阅:  转:  |  分享 
  
数学——美丽的语言





我最近读完了吴军博士写的一本《数学之美》,慢慢咀嚼完后感受颇深,也许是从小喜爱数学的缘故,至今还保持着对它的热情,吴军博士对数学的赞美把我积淀在大脑里对数学的感悟释放出来,今天我想来谈谈对这门古老又神奇学科的理解。

在地球上的人类因为地域的不同形成了诸多的语言和文字,造成交流和沟通的障碍,使得语言成为了一门学科,至今人类也没有找到一种通用的语言来达到彼此交流沟通。人类只有两种语言不因地域不同语言不同就能理解(也许有待考证),这就是音乐和数学这两种语言。音乐是交流人们情感的语言,只要不是残障(耳聋),人们就可以通过音乐的旋律来感受和理解情感世界,从最简单的敲击到多种乐器汇聚演奏出的优美旋律,向人们传达出欢乐、忧伤、痛苦、爱、思念、理想……。数学是人类最简洁、最精辟、最严谨、最附有逻辑性、最能描述事务本质真相的一门语言,可以说它是对自然界事实的总结和归纳,正如伽利略曾经说过:“数学是上帝描写自然的语言”;伟大的爱因斯坦也曾说过:“纯数学使我们能够发现概念和联系这些概念的规律,这些概念和规律给了我们理解自然的钥匙”;数学,其实无处不在,而且有一种让人惊叹的韵律和美。

数学常常给人一种深奥和复杂的感觉,但是它的本质常常是非常简单而直接的。犹如英国哲学家弗兰西斯·培根在美德时讲“美德就如同华贵的宝石,在朴素的衬托下最显华丽。”,数学的妙处也恰恰在于一个好的方法,常常是最简单的方法。

这个描述速度的语句我们在中学时期已经掌握了,它是多么的简洁和明了,同时又充分解释了速度与位移和时间的本质关系,是其它任何语言都无法达到的;经典的牛顿第二定律,用一个极其简洁的语句,诠释了自然界中力与运动之间的内在关系,把自然界乃至宇宙中众多复杂的现象,仅仅自用一个这样简单不能在简单的数学语言解释得清清楚楚,数学的魅力就是在于将复杂的问题简单化,而且还显示出事物的本质;在我们的经济领域中,资产负债表同样也是用一个简单数学语言解释了资产、负债、所有者权益的关系,还有更多诸如资产负债率、收益率、资产模型、风险模型等等也同样用数学语言来进行诠释;数学这门人类的语言也是对客观事物进行归纳和规律性总结,一些看似杂乱无章彼此没有关联的现象,通过它的描述立刻就呈现出有序,并且反应出规律性和本质的内容,例如人们在赌博的游戏中慢慢地归纳出了规律性的本质,这就是概率学(数学中的一个分支),概率学对人们看似偶然的任意现象,给予了本质的解释,广泛应用在人类所有可涉及到的行业和时候中;又例如大自然很多的植物,叶子的分布、花的形状、种植的结构等等,总是以外形对称、花瓣数目以级数方式排列、外形呈阿基米德螺旋等等,小到微观中的原子和分子结构总是呈现规律性,就连DNA那两条美丽的双螺旋形结构也是用它来进行描述的。

数学同时还是一种思维的方式,它的思维方式为人类解决问题提供有力支撑,例如,人们在解决一个很大的问题(系统)时,因为问题巨大无法整体分析研究,往往是从整体(系统)中分析研究一个小的局部,然后再回到整体(系统)中最终解决整体,这正是微分学的思想,在一个大系统分析系统中一个极小部分,然后在回到系统中去解决全系统。可以这么说,只要人类能够看到的现象在其背后都一定有一个数学理论在支撑。

数学也是一门工具,一切的其他科学都是建立在数学这门工具上进行发展,无论是建筑、制造、经济、生物……,假如人类离开了数学,人类这个世界会怎么样,简直不可想象,特别是是近代物理学几乎都是建立在假说基础上来进行发展研究的,而假说的条件就是依靠数学这么工具,最好的例子就是物质和反物质(对称理论),为人类文明做出巨大贡献的科学家们几乎都是伟大的数学家,从牛顿、哈勃、麦克斯韦尔、到当今的斯蒂芬霍金,现代的信息技术更是建立在数学上成果。

最后,我把《数学之美》真诚的推荐给每一位对自然、科学、生活有兴趣有热情的朋友们,不管你是学理科还是学文科的,在茶余饭后读一读数学的东西,举一反三地总结、认识和自觉使用自己工作中的规律性,一定会让你收益良多和将你自己的境界提升一个层次,同时也能感受到宇宙和世界的美好和奇妙。



Hercules

March12,2013



















Hercules-Yihuang 第3页 2013/3/12







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(本文系hercules028...首藏)