漢網 走進武漢科技館數學館,入口是一個大大的數字“0”。0是極為重要的數字,它的發現被稱為人類偉大的發現之一。而在數學館的出口,則是“∞”的符號,“∞”表示“無窮”或“無窮大”。從0到無窮,或許代表著數學的意義——數學是一切科學的基礎,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,新浪微博曾經做過一個“數學該滾出高考嗎”的調查,在近10萬網友參與的投票討論中,超7萬的網友支持數學滾出高考,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。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”的中國數學家徐晨陽提問,“學微積分不能買菜,那我們為什么還要學?”徐晨陽回答,數學一方面是很多學科的基礎,另一方面可以鍛煉邏輯思維的能力。
我國數學家華羅庚曾說,“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,無處不用數學。”2006年,英國數學家伊恩·斯圖爾特寫過一封《給年青數學人的信》,試圖解釋數學家到底在做什么,“事實是我們每天到處都可遇到數學家,只是很難察覺而已。我過去的學生有的管理釀酒廠、創立電子公司、設計汽車、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理或許擁有數學學位,發明和制造DVD和MP3播放器的人們中有很多是數學家,或是將太空令人驚異的照片傳輸至地球的技術里也包含大量的數學。”
武漢科技館數學館里,像紐結墻,莫比烏斯帶、地鐵路線圖、哈哈鏡等都涉及到現代數學熱門分支拓撲學。20世紀90年代,拓撲學的應用才真正開始發展,但現在幾乎沒有什么領域離得開拓撲學了。生物學家通過扭結理論理解DNA的結構;計算機學家通過扭結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;醫生以同調論為基礎為病人做大腦掃描;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絡覆蓋;手機的照相功能也是通過拓撲學原理實現的。
現在你還懷疑數學有什么用嗎?
記者施政