有人認為數學不實用,這主要是因為還沒有參與到某一個社會生產的設計層和生產層_風聞
rightpower-2022-06-28 09:28
【本文來自《丘成桐:中國自古以來對數學並不重視》評論區,標題為小編添加】
我説一點具體的東西。數學中有許多很基礎的理論它的源頭恰恰是一些具體的問題。比如在球座標系下討論某一參數在空間中的方向分佈,將得到球諧函數,球諧函數最終的解被稱為勒讓德多項式。而在球座標系下討論某一參數在空間中的徑向分佈,將得到拉蓋爾函數,它的最終解被稱為拉蓋爾多項式。將這兩個基礎的有實際意義的數學理論結合一下,並應用於單原子類H粒子體系(H, He+, Li2+)等,薛定諤搞出了薛定諤方程。其中,要保證勒讓德多項式能得到解析解,有兩個和多項式次數相關的量必須滿足特定的要求;類似地,要保證拉蓋爾多項式能得到解析解,有一個和多項式次數相關的量必須滿足特定的要求。由於這三個參數的取值是不連續的,因此由這三個參數確定的狀態的能量也是不連續的。由此證明了能量量子化。再進一步,這三個參數之後被定義為主量子數n,角量子數l以及磁量子數m。到這裏,應該學過高中化學的都可以看懂了。
講這些是想説明,數學不是虛無主義,相反也是一門實踐的學科。前輩們不是坐在家裏,手裏握着筆空想出上面那些理論的,而是通過對實踐的思考與定量分析實現的。
我們姑且以1665年牛頓開始在手稿中使用導數思想作為現代數學的開始吧。這之後100年,西方就開始了工業革命。考慮到歷史創革是一個漫長的過程,不妨姑且認為自1665年起西方生產實踐豐富度就已經超過了古代中國。可能是這些大量的生產實踐推動了西方數學的發展,也可能是缺少像西方那樣的大量的生產實踐,因此古代中國數學的發展程度不及西方。並不全是古代中國的語言,習慣以及只注重實用等原因導致的數學發展程度不及西方。數學恰恰是一門實用的學科,實用到不僅可以預測事物的發展方向,還定量描述事物的發展軌跡。
一部分人認為數學不實用,這主要是因為還沒有參與到某一個社會生產的設計層和生產層。比如為什麼火電廠的發電塔要設計成雙曲線的輪廓。比如把聚丙烯熔液用注射成型來加工一個洗臉盆時。為什麼要把這個熔液視為非牛頓流體來考慮雙螺桿擠出機的轉速以及噴嘴的直徑。流體的非平衡熱力學非平衡動力學至今都是研究熱點。裏面要用到大量的數學基礎理論。
在這裏我也自賣自誇一下,有對上面提到的實例感覺的學弟學妹們,歡迎報考070304物理化學專業,你將看到吉布斯,亥姆霍茲,麥克斯韋,薛定諤,阿倫尼烏斯,泡利,斯萊特,倫敦,福克等一大批先輩們是怎麼從一個個單電子原子一路推導到巨正則系綜的。