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數學離普通人很遙遠嗎?
08月16日 10:58

  圖1 數學家華羅庚 圖2 數學家陳景潤 圖3 數學家吳文俊

  國際數學家大會與普通人不遙遠

  1897年,來自世界許多國家的數學家在瑞士聚會,研討當時最為熱門的數學問題。這是全世界數學家的第一次大範圍聚會。此後,世界各國都爭相舉辦這個大會。但由於數學發展水平和國際地位的影響,100多年來,還沒有一個發展中國家主辦過這個大會。

  今年8月20—28日,中國將因主辦國際數學家第24屆大會而受到全世界矚目。這幾天將成為全世界數學家在本世紀的第一個最重大的節日。4000多名各國數學家將在北京歡度這一節日,整個國際數學界也將在世界各地歡度這個節日。

  在北京國際數學家大會召開前夕,負責主辦此次大會的中國數學會收到了福建省南平一中學生李茜的一份捐款。與李茜類似,黑龍江阿城數學培優學校的王彥斌、浙江省永唐市唐先鎮唐上村的童曉亮、福建省晉江市第二中學數學教研室的王書印、山東省廣饒縣西營鄉軍屯村的紀海剛、北京市十四中學的劉連續、雲南師範大學數學系的陳靜安、浙江省安卜縣第一中學的鄭定釧等很多人也先後寄來了捐款。這些捐款的附言對國際數學家大會在我國召開表達了強烈的自豪感和榮譽感,尤其表達了捐款人對數學摯熱的愛。

  由於黨和政府的高度重視,此次國際數學家大會實際已有足夠的經費保障。但廣大群眾自發捐款的熱情卻充分表明,普通的中國人並不覺得國際數學家大會與自己不相干。

  國際數學界也沒有忽視中國數學的進步以及中國普通人對數學的熱情。此次北京國際數學家大會已選定11位在中國內地工作的數學家作邀請報告,三位華人數學家作大會報告,如此眾多的海內外華人數學家在國際數學大會作特邀報告是前所未有的;為使公眾更好地理解數學,加強數學與社會的聯絡,大會組織了公眾報告,邀請中國著名數學家吳文俊等以數學的作用和對其他科學乃至對社會的影響為題作公眾報告;大會組委會還將和中國少年科學院、中國數學會、中國教育學會共同主辦“走進美妙的數學花園”少年數學論壇;中國數學會還將主辦ICM2002數學夏令營。

  數學與普通人的生活不遙遠

  翻開科學史我們不難看到,數學是從數數、測量等人類生活的實際需要中發展起來的。在數學形成為一門學問以前,它一直融合在人們的日常生活與生産活動中。這可以説是數學發展的原始階段。在數學形成一門有組織的、獨立的和理性的學科以後,才逐步使普通人對其産生了神秘感和深奧感。

  數學家告訴我們,數學研究與普通大眾實際生活産生的距離,從某種意義上講,是數學理論發展的一種內在的必然要求。事實上,抽象數學理論的艱深,不僅非數學家難於了解,即便是數學家之間也常常難於相互理解。但是,數學歸根到底是客觀世界的一種反映,只不過數學研究有極大的超前性罷了。然而,正是這種超前性,為人們改造物質世界提供了武器。隨着數學研究的深入,數學為人類提供的服務越來越多,數學理論所包含的巨大物質力量正不斷顯示出來。

  讓我們看一看科學家所提供的事實吧:物理學是在牛頓力學的基礎上建立起來的。沒有微積分,就沒有牛頓力學;19世紀提出的麥克斯韋方程組,不僅用數學概括了電磁相互作用的實驗事實,而且推導出了電磁波(不久即為實驗所證實),同時發現了光的本質,開拓了本世紀最重要的科技領域之一的無線電電子技術;同樣,數學家歐拉和高斯的理論導致海王星首先在數學上發現,後來人類發明了望遠鏡,證實了這一數學發現;沒有黎曼幾何、張量分析,便沒有愛因斯坦的相對論,也就沒有可能實現原子能的釋放和利用;哥德爾、圖靈對數理邏輯的研究為計算機的誕生提供了理論基礎;數學的發展為本世紀初量子力學的創立提供了可能,量子力學為上世紀二三十年代材料科學的發展開闢了道路,而材料科學的發展為計算機的誕生提供了物質基礎。

  後來,計算機的誕生則使數學更加直接地應用於人們改造物質世界的活動中去。從波音747飛機的全數字化開發到指紋分析中的小波技術,數學的應用直接活躍於生産第一線,促進着技術和經濟的發展,也改變着人們對數學的傳統認識:今日的數學已不再是代數、幾何等傳統分支的簡單集合;今天的數學研究已不再是僅僅靠一張紙、一支筆便可完成。數學如今已滲入各行各業,並物化到各种先進設備中,從飛行着的衛星到運轉着的核電站,從天氣預報到家用電器,高技術的高精確、高速度、高自動、高安全、高效率和高質量等特點,無一不是通過數學模型和數學方法並借助計算機的計算控制來實現的。過去,人們常常認為難以應用的所謂“純數學”不但可以應用,而且産生了出人預料的驚人的應用成果。

  所以,著名數學家,北京大學張繼平教授説,數學對普通人其實不是相距遙遠,而是已經極其深入地走進了人們的生活。

  數學文化與每個人都不該遙遠

  著名數學家張恭慶説,數學是一種文化,它既是諸多門類學科的基礎與工具,又是一種思想方法。其概念的抽象性和推理的嚴密性,有益於人的思維訓練。所以,普及數學文化,對提高國民素質非常重要。

  不少科學家説過,作為一種文化,數學科學已成為推動人類文明進步、知識創新的重要因素,將更深刻地改變着客觀現實的面貌和人們對世界的認識。提升數學科學研究,大力發展數學教育,已成為一個國家提高科技水平、增強綜合國力和持續發展能力的重要戰略。創造或保持在高新技術方面的優勢依賴於高水平的數學研究和數學教育。

  從以上意義來看,提高每個人的數學文化修養已經遠遠超出了一般實用性的目的,而是提升民族素質和建設高度的社會主義物質文明和精神文明的需要。正是站在這樣的高度,中國科學院院士、國家自然科學基金委員會副主任、著名物理學家王乃彥最近呼籲:“要大力提高國民的數學素質。”

  王乃彥先生還透露,即將在北京國際數學家大會上作報告的海內外華人數學家絕大部分都曾受到國家自然科學基金的支持。他們在各自領域內的成績已經引起世界同行的廣泛關注。但是,由於注意到數學的文化特性及其特殊意義,我國國家自然科學基金今後還將加大對數學科普的支持力度。“如果從普通群眾到各級領導都具有較好的數學能力和數學文化修養,我們的事業就會少走彎路,科教興國的步伐將會更穩更快”,著名數學家周青這樣説。

  名家論數學

  哲學家培根 :數學是科學的大門鑰匙,忽視數學必將傷害所有的知識,因為忽視數學的人是無法了解任何其他科學乃至世界上任何其他事物的。更為嚴重的是,忽視數學的人不能理解他自己這一疏忽,最終將導致無法尋求任何補救的措施。

  數學家本傑明:數學不是規律的發現者,因為它不是歸納。數學也不是理論的締造者,因為它不是假説。但數學卻是規律和理論的裁判和主宰者,因為規律和假説都要向數學表明自己的主張,然後等待數學的裁判。如果沒有數學上的認可,則規律不能起作用,理論也不能解釋。


責編:揚國   來源:光明日報



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