數(shù)學(xué)的三股推動(dòng)力量——社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

縱觀幾千年的數(shù)學(xué)發(fā)展史,人們眼前展現(xiàn)了一幅壯觀的景象:在科學(xué)世界里,一條長(zhǎng)江大河從涓涓細(xì)流的源頭開始,不斷會(huì)聚各路支流,越來(lái)越浩浩蕩蕩,終成今日洶涌澎湃之勢(shì)。

 

    是什么力量在推動(dòng)數(shù)學(xué)長(zhǎng)河奔騰向前呢?我們認(rèn)為,推動(dòng)數(shù)學(xué)的主要力量有三股——社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展、數(shù)學(xué)內(nèi)部的矛盾和數(shù)學(xué)家們的努力。

 

一、社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展

 

恩格斯指出:“科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展,一開始就是由生產(chǎn)決定的”,這里的生產(chǎn)是指人們使用工具來(lái)創(chuàng)造各種生產(chǎn)資料和生活資料。數(shù)學(xué)作為研究客觀物質(zhì)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門科學(xué),它的發(fā)生和發(fā)展也是由生產(chǎn)決定的。

 

盡管數(shù)與形的最初觀念可以追溯到原始社會(huì),但是由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)水平的低下,雖然經(jīng)歷了上萬(wàn)年的漫長(zhǎng)時(shí)間,也只積累了一些零碎的、萌芽的數(shù)學(xué)知識(shí)。到了古希臘奴隸社會(huì)最發(fā)達(dá)時(shí)期,社會(huì)生產(chǎn)有了較大發(fā)展,幾何學(xué)才取得了決定性的進(jìn)步。

 

文藝復(fù)興時(shí)期,機(jī)械的廣泛使用,航海事業(yè)的迅速發(fā)展,以及我國(guó)四大發(fā)明的傳播,促成了西歐生產(chǎn)的巨大變化,推動(dòng)了自然科學(xué)的迅速發(fā)展。在這時(shí)期,在意大利的封建社會(huì)中,代數(shù)學(xué)取得了快速的發(fā)展。

 

17世紀(jì)歐洲生產(chǎn)的發(fā)展,促進(jìn)了力學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,從而向數(shù)學(xué)提出了從一般的形態(tài)上研究運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。出于研究運(yùn)動(dòng),變量的觀念產(chǎn)生了,并且成了數(shù)學(xué)研究的主要對(duì)象,同時(shí)也產(chǎn)生了函數(shù)的概念。數(shù)學(xué)向研究變量和函數(shù)方面發(fā)展,隨后就產(chǎn)生了解析幾何、微積分等數(shù)學(xué)分支。

 

微積分的基本理論在實(shí)踐中的成功應(yīng)用,證明它反映了生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的某些客觀規(guī)律,數(shù)學(xué)終于在較短的時(shí)間里取得了輝煌的成就。在古化雖然已有了樸素的極限思想,但是那時(shí)候的生產(chǎn)水平低下,科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá),研究都停留在靜力學(xué)和固定不動(dòng)的范圍內(nèi),不可能產(chǎn)生微積分。在中世紀(jì),生產(chǎn)的客觀實(shí)際也不可能提出研究變量的問(wèn)題,因此那時(shí)候也不可能產(chǎn)生微積分。

 

1705年,英國(guó)物理學(xué)家紐可門制成了第一個(gè)能供實(shí)用的蒸汽機(jī);1768年,瓦特制成了近代蒸汽機(jī)。由此引起的工業(yè)革命,大大提高了人類社會(huì)生產(chǎn)力,從而促進(jìn)了十八、十九世紀(jì)數(shù)學(xué)的大繁榮。

 

20世紀(jì)40年代,生產(chǎn)力得到進(jìn)一步發(fā)展,科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。1945年,第一顆原子彈爆炸、第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世;1957年,第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功。超高溫、超高壓、微觀、宏觀及大科學(xué)出現(xiàn),于是現(xiàn)代數(shù)學(xué)發(fā)展神速、碩果累累。

 

有的數(shù)學(xué)家認(rèn)為:1940年以后的數(shù)學(xué)成就,超過(guò)了從古希臘到1940年間2000多年的數(shù)學(xué)成就。純粹數(shù)學(xué)方面,出現(xiàn)了一些重大突破。應(yīng)用數(shù)學(xué)方面,涌現(xiàn)出一些新的分支,如計(jì)算數(shù)學(xué)、對(duì)策論、規(guī)劃論、運(yùn)籌學(xué)、信息論、控制論、生物數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)等等;出現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué);出現(xiàn)了各種數(shù)學(xué)新思潮,如非標(biāo)準(zhǔn)分析、模糊數(shù)學(xué)、突變理論、結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)、構(gòu)造數(shù)學(xué)等等;計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能和機(jī)器證明也發(fā)展起來(lái)了。

 

自然界的種種現(xiàn)象是早已有之的,但人們對(duì)它們的認(rèn)識(shí)是隨著生產(chǎn)的發(fā)展而逐步深化、全面的,科學(xué)史就反映出這個(gè)艱難的歷程。在數(shù)學(xué)研究中,面對(duì)確定性現(xiàn)象,2000多年前就開始建立“精確數(shù)學(xué)”(代數(shù)方程、微分方程等);面對(duì)隨機(jī)性現(xiàn)象,400多年前開始建立“隨機(jī)數(shù)學(xué)”(概率論,數(shù)理統(tǒng)計(jì)等),工業(yè)革命后大生產(chǎn)中的產(chǎn)品檢驗(yàn)問(wèn)題,大大推進(jìn)了概率、統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過(guò)程等分支的發(fā)展 高中英語(yǔ);而面對(duì)模糊性現(xiàn)象,20多年前才開始建立“模糊數(shù)學(xué),可以毫不夸大地說(shuō):沒(méi)有電子計(jì)算機(jī)便沒(méi)有模糊數(shù)學(xué)。

 

人類的社會(huì)實(shí)踐包括生產(chǎn)斗爭(zhēng)、階級(jí)斗爭(zhēng)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)三大運(yùn)動(dòng),其中起決定作用的是生產(chǎn)斗爭(zhēng)。社會(huì)生產(chǎn)從三個(gè)方面推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展,向數(shù)學(xué)提出新的問(wèn)題,刺激數(shù)學(xué)向這個(gè)或那個(gè)方向發(fā)展,為數(shù)學(xué)提供新的發(fā)展條件,就象為生物學(xué)家提供顯微鏡、為天文學(xué)家提供望遠(yuǎn)鏡那樣,現(xiàn)代生產(chǎn)與科技為數(shù)學(xué)家提供了電子計(jì)算機(jī),推動(dòng)數(shù)學(xué)飛速發(fā)展。

 

雖然數(shù)學(xué)的理論往往具有非常抽象的形式,但是它們同時(shí)也是現(xiàn)實(shí)世界中量的關(guān)系和空間形式的深刻反映,因而可以廣泛地應(yīng)用到自然科學(xué)、技術(shù)部門、社會(huì)科學(xué)和生產(chǎn)實(shí)際中去,對(duì)于人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然起著重要的作用。這也是數(shù)學(xué)的發(fā)展對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展所起的巨大的反作用,也是檢驗(yàn)數(shù)學(xué)結(jié)論的真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

 

    綜上所述,數(shù)學(xué)的發(fā)展不能脫離社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展。在絕大多數(shù)情況下,前者依賴于后者,因而兩者的發(fā)展大體上是相適應(yīng)的。但是數(shù)學(xué)的發(fā)展也有相對(duì)的獨(dú)立性,有時(shí)落后于社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展,有時(shí)則超越社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展。例如,公無(wú)前3世紀(jì)的圓錐曲線經(jīng)過(guò)1800年,才在行星運(yùn)動(dòng)三定律中得到應(yīng)用;19世紀(jì)20年代的非歐幾何差不多100年后才在相對(duì)論中得到應(yīng)用;19世紀(jì)40年代的數(shù)理邏輯,一百年后才在電子計(jì)算機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。這些理論走在實(shí)踐要求之前的發(fā)展,一般是由于純粹數(shù)學(xué)內(nèi)部矛盾運(yùn)動(dòng)推動(dòng)的結(jié)果。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/73683.html

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