數(shù)學(xué)天文物理化學(xué)生物課件

1、數(shù)學(xué)文化關(guān)于數(shù)學(xué)文化的哲學(xué)思考山東大學(xué)劉建亞目錄數(shù)學(xué)文化人3數(shù)學(xué)文化31數(shù)學(xué)文化的傳播32目錄數(shù)學(xué)文化人3數(shù)學(xué)文化31數(shù)學(xué)文化的傳播321.1 數(shù)學(xué)及其地位Wiki：數(shù)學(xué)是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化以及空間模型等概念的一門學(xué)科。數(shù)學(xué)家們提出新概念、新猜想，并且在適當(dāng)選定的公理及定義之上，經(jīng)過形式邏輯推導(dǎo)出定理。數(shù)學(xué)的地位形而上學(xué)形而上學(xué)自然科學(xué)自然科學(xué)自然科學(xué)哲學(xué)數(shù)學(xué)天文物理化學(xué)、生物藝術(shù)的地位形而上學(xué)形而上學(xué)社會科學(xué)社會科學(xué)社會科學(xué)哲學(xué)藝術(shù)歷史法學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)數(shù)學(xué)的地位數(shù)學(xué)是人類文明的基本的、重要的組成部分。現(xiàn)代智力健全的人必備基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng)?！安蛔R字可以生活，不識數(shù)就沒法生活?！蔽幕祟悓W(xué)：一、二、三

2、的概念；數(shù)學(xué)概念困難1.2 文化現(xiàn)代漢語詞典：文化：人類在社會歷史發(fā)展過程中所創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的總和，特指精神財富,如文學(xué)、藝術(shù)、教育、科學(xué)等。文化：人類存在與發(fā)展的方式。文化哲學(xué)數(shù)學(xué)藝術(shù)宗教高級文化價值觀解決問題的方式深層文化習(xí)俗生活方式大眾文化數(shù)學(xué)文化狹義：數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點、語言，以及它們的形成和發(fā)展；廣義：更包含數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系。1.3 數(shù)學(xué)與自然科學(xué)自然科學(xué)：試驗歸納數(shù)學(xué)：試驗歸納邏輯演繹研究方法數(shù)學(xué)的方法定理證明猜想試驗自然科學(xué)的方法定律=猜想X證明猜想試驗哥德巴赫猜想 = 哥德巴赫定律所有不小于7的奇數(shù)都是三個素數(shù)之和證

3、明異常地困難Hardy-Littlewood, 1921Vinogradov, 1937試驗的危險所有的奇數(shù)都是素數(shù)先看 3，5，7看 9接著看 11，13回頭再看 9實驗性錯誤！荒謬目錄數(shù)學(xué)文化人3數(shù)學(xué)文化31數(shù)學(xué)文化的傳播322.1 數(shù)學(xué)的形象C. F. GaussMathematics is the queen of sciences. 數(shù)學(xué)是所有科學(xué)的女王。2.1 數(shù)學(xué)的形象三位一體：真：科學(xué)的女王善：有用，至少是無害；科學(xué)的女傭美：美女2.2 數(shù)學(xué)之美羅素：數(shù)學(xué)，不僅擁有真，也擁有至高的美。一種冷而嚴(yán)峻的美，一種屹立不搖的美。如雕塑一般，一種不為我們軟弱天性所動搖的美。不像繪畫或音樂

4、那般，有著富麗堂皇的修飾，然而這是極其純凈的美，只有這個最偉大的藝術(shù)才能顯示出最嚴(yán)格的完美。2.2 數(shù)學(xué)之美 欣賞美女需要一定的視力基礎(chǔ) 欣賞數(shù)學(xué)美需要一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)Hardy一個數(shù)學(xué)家的自白：Pythagoras定理：2 是無理數(shù)。Fermat定理：p=x2+y2 當(dāng)且僅當(dāng)p=1（mod4）。無論對他還是對數(shù)學(xué)都不是什么壞事。2.3 數(shù)學(xué)文化的深刻程度數(shù)學(xué)文化不能簡化為數(shù)學(xué)家的才藝表演。舉例：1、一個數(shù)學(xué)家畫了一張畫闊浦遙山圖2、一個畫家畫了一張數(shù)學(xué)家的肖像3、一個數(shù)學(xué)家畫了一張數(shù)學(xué)家的肖像4、一個數(shù)學(xué)家畫了一張畫，闡釋了他一生最得意的工作的背景、思路等等。張大千闊浦遙山圖2.4 數(shù)學(xué)文化傳

5、播的途徑永遠(yuǎn)是：內(nèi)行看門道，外行看熱鬧。門道是數(shù)學(xué)本身，熱鬧是與數(shù)學(xué)相關(guān)的一切（數(shù)學(xué)文化）。一手傳播：數(shù)學(xué)家二手傳播：數(shù)學(xué)評論家N手傳播：不讀數(shù)學(xué)家原著，讀數(shù)學(xué)評論著作，傳授給別人聽一手傳播數(shù)學(xué)家本人，在從事數(shù)學(xué)研究的同時，闡釋數(shù)學(xué)文化（比如數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)史、以及數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系）。特征：畫龍點睛，春秋筆法。一手傳播例1西方哲學(xué)史：笛卡爾：“我赤身躺在床上，”馬爾薩斯實踐自己的哲學(xué)卓有成效，他家在四年之內(nèi)添了三個孩子。一手傳播例2：奇數(shù)哥德巴赫猜想所有不小于7的奇數(shù)都是三個素數(shù)之和證明異常地困難Hardy-Littlewood, 1921基于Riemann猜想Clay千禧年問題之一奇數(shù)哥德

6、巴赫猜想所有不小于7的奇數(shù)都是三個素數(shù)之和證明異常地困難Vinogradov, 1937Vinogradov漫畫探幽Vinogradov漫畫揭秘2.5 數(shù)學(xué)文化有感于數(shù)學(xué)正在變成一門手藝，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)自身的思想意義、文化意義。數(shù)學(xué)家談數(shù)學(xué)文化的平臺致力于一手、二手的數(shù)學(xué)文化傳播數(shù)學(xué)文化欄目數(shù)學(xué)人物數(shù)學(xué)史林?jǐn)?shù)學(xué)煙云數(shù)學(xué)趣談數(shù)學(xué)經(jīng)緯數(shù)學(xué)教育好書推薦數(shù)學(xué)文化第1卷第3期 數(shù)學(xué)人物 木遙: 華爾街最有名的數(shù)學(xué)家 伊藤清: 柯爾莫哥洛夫的數(shù)學(xué)觀與業(yè)績 湯濤, 姚楠: 馮康 一位杰出數(shù)學(xué)家的故事（連載三） 數(shù)學(xué)趣談 周濤: 新中國郵票中的數(shù)學(xué)元素 李尚志: 數(shù)學(xué)聊齋連載（連載三） 數(shù)學(xué)煙云 ukim: 關(guān)于廣

7、義相對論的數(shù)學(xué)理論 張宇: 幽遐詭伏，靡所不入 反問題在石油勘探中的應(yīng)用 數(shù)學(xué)文化第1卷第3期 數(shù)學(xué)教育 項武義: 理性文明兩千年概述與重訪（上） 蔣迅: 推介陶哲軒的數(shù)學(xué)博客 陶哲軒: 做數(shù)學(xué)一定要是天才嗎？ 數(shù)學(xué)經(jīng)緯 薩蘇: 翰林外史（連載一） 萬精油: 上帝擲色子 2008美國統(tǒng)計年會雜記 ukim: 聊聊數(shù)學(xué)家的故事（連載二） 好書推薦 丁 玖 : 烏拉姆自傳一個數(shù)學(xué)家的經(jīng)歷 讀者來信 數(shù)學(xué)文化第1卷第1期數(shù)學(xué)文化第1卷第2期數(shù)學(xué)文化第1卷第2期目錄數(shù)學(xué)文化人3數(shù)學(xué)文化31數(shù)學(xué)文化的傳播323.1 強(qiáng)大的思想力只有數(shù)學(xué)能夠處理無窮 宇宙是有限的：說文解字：上下四方曰宇，往古今來謂宙。即

8、宇=空間，宙=時間 宇宙是有限的宇有限：整個宇宙空間所存在的基本粒子總數(shù)，其中包括質(zhì)子、中子，以及中微子和沒有靜止質(zhì)量的光子不超過10的80次方。宙有限：宇宙的年齡 150億年。10的100次方，也叫g(shù)ogul。Google取其諧音。 宇宙的年齡 150億年大爆炸開始時：約137億年前，極小體積，極高密度，極高溫度。大爆炸后1秒后：100億度，中微子向外逃逸，正負(fù)電子湮沒反應(yīng)出現(xiàn)，核力尚不足束縛中子和質(zhì)子。 大爆炸后13.8秒后：30億度，氘、氦類穩(wěn)定原子核（化學(xué)元素）形成。 大爆炸后35分鐘后：3億度，核過程停止，尚不能形成中性原子。 大爆炸后30萬年后：3000度，化學(xué)結(jié)合作用使中性原子形

9、成，宇宙主要成分為氣態(tài)物質(zhì)，并逐步在自引力作用下凝聚成密度較高的氣體云塊，直至恒星和恒星系統(tǒng)。強(qiáng)大的思想力：例子伽利略：拋體運(yùn)動牛頓：衛(wèi)星3.2 數(shù)學(xué)使人周密嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng) 培根論說文集讀史使人明智，讀詩使人靈秀，數(shù)學(xué)使人周密，科學(xué)使人深刻，倫理學(xué)使人莊重，邏輯修辭使人善辯，凡有所學(xué)，皆成性格。3.3 數(shù)學(xué)使人獨立數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)人與自己的上帝之間的對話康德：仰望星空數(shù)學(xué)家處在社會的邊緣不是政治家，不是商人是小眾兩段對話拿破侖：在你關(guān)于宇宙體系的書中，怎么竟然沒有提到上帝？拉格朗日：引入這個假設(shè)，我們會得出許多更有趣的結(jié)論來。拉普拉斯：我不需要這個假設(shè)。 3.4 數(shù)學(xué)使人不器數(shù)學(xué)是思想不是工具孔子：

10、君子不器數(shù)學(xué)使人不器論語之子路篇：樊遲請學(xué)稼，子曰：“吾不如老農(nóng)?！闭垖W(xué)為圃。曰：“吾不如老圃?！狈t出。子曰：“小人哉，樊須也！上好禮，則民莫敢不敬；上好義，則民莫敢不服；上好信，則民莫敢不用情。夫如是，則四方之民襁負(fù)其子而至矣，焉用稼？”* 花絮：另眼看數(shù)學(xué)B. RussellTo create a healthy philosophy you should renounce metaphysics but be a good mathematician.另眼看數(shù)學(xué)Lord Kevin Mathematics is the only good metaphysics. 另眼看數(shù)學(xué) Albert Einstein How can it be that mathematics, being after all a product of human thought independent of experience, is so admirably adapted to the objects