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数学语言类似于文字语言 其实并不可怕 还蛮有趣

时间:2018-09-19

举两个简单的例子,如:我感到无限快乐!描述无限快乐程度的数学工具只能是无限小数,如果其快乐程度还会持续加深,反映该变化过程时,只能用高等数学里

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我在文章《从无理数的视角透视整个世界》里说到:数学不仅研究现实的物质世界的空间形式和数量关系,还应研究精神世界的空间形式和数量关系,如关于人或动物的情绪、情感、意识等精神现象的数学模型。举两个简单的例子,如:我感到无限快乐!描述“无限快乐程度”的数学工具只能是无限小数,如果其快乐程度还会持续加深,反映该变化过程时,只能用高等数学里的无穷大(无穷大量)。又如,这个人几乎没有缺点!描述这类接近完美的人的性格的数字特征的工具只能是大于0小于“一个比1小得多的数”的一个无限小数,如果其性格仍在持续改善,该变化过程只能用高等数学里的无穷小(无穷小量)去描述。所以,数学科学只能是关于物质和精神世界的相对精确的数形哲学(如:在自然数范围内,1加1只能等于2,该运算法则即为一种数字运算哲学;又如,在欧氏几何里,三角形的内角和只能等于180度,该定理即为一种关于几何图形形状的度量哲学)!

可见,数学科学的内容,在本质上就是一种关于数字(其中的字母即不确定或尚未确定的数字,其中的变量即描述指定事物某个运动过程的不断变化的数字)、图形的特殊的符号,且这些符号之间有着较严密的逻辑关系,如上面例子中的“1+1=2”就表明:在自然数的发展过程中,先有符号“1”,才有符号“2”,且规定“2=1+1”;同时,这些符号还代表事物的较精确的尺寸、范围、程度、大小等,即量化的符号,比如:一个人身高1.85米,就比用文字语言“这个人很高”精确得多,又如,他比他爸爸高2公分,就比“他比他爸爸高一点点”描述得精确,再如,这条公路坡角为45°就比“这条公路很陡 ”描述得精确。而语言就是一种社会约定的,以语音(为了方便称呼和口头指代所表达的对象)、词汇和语法组成的在一定区域通用的符号,且这种符号具备一定程度的逻辑关系,如汉字“大”指代的对象一定比“小”大,词语“人们”一定不能写成“们人”。因此,数学科学在本质上也是一门“数形语言学”!

既然文字语言是建立在语音和文字基础上的一个较严密的系统,且我们在学习文字(包括外国文字)的过程中,一旦没有记住这些基本的文字符号和代表的含义,一旦没有弄清楚语法结构,自然而然,就看不懂词汇、句子乃至文章,比如,大部分英语学习者最终学不好英语就是这个原因。同理,数学科学语言也是建立在基本的数字和图形符号基础上的,一旦没有弄清它们代表的基本含义、即基本概念,也如同修建房子时地基没打牢,只会越建越困难一样,只会越学越难,就如同看天书一样!这也是多数人学数学到了一定年龄后,比如研究生阶段,患上数学恐惧症,害怕数学的根本原因!

总之,数学科学是一门和文字语言一样具有相似规律的数形语言。既然我们到了一定年龄(如高中阶段)觉得语文并不难,为什么一定要认为数学难学呢???且数学科学由于能够较精确地描述和表达世界,至少在人们认识和改造自然界的过程中,由于至少要准确掌握所研究对象的力学、电学、氧化还原反应等规律,由于至少需要计算各种材料的尺寸、重量、强度等参数,才能保证产品的合格和安全,所以,单是狭义的数学(数学科学的现实世界部分)就在其它自然科学和工程技术领域应用得相当广泛!又由于我们都生活在自然界,在生活中难免遇到相对难一点的应用数学问题,如买保险、投资理财、日常开销等,如果没有稍微深厚一点的数学功底,如函数论、微积分基础,在生活的这些方面能做到收益最大化吗?能一定保证不成月光族或省下一大笔钱吗?就算一时靠专业人士,能靠一辈子吗?何况,当你掌握了这些数学基础知识后,你会发现,至少身边世界运行的数量关系或空间变化形式全由你自己掌控,一种成就和快乐感不请自来!

由此可见,数学科学语言不仅是自然科学和工程技术界的通用语言,也至少是在我们的日常生活中应大量普及的语言,从而,为未来的幸福美满生活奠定坚实的精神数学基础!

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