数学天文物理化学生物课件

1、数学文化关于数学文化的哲学思考山东大学刘建亚目录数学文化人3数学文化31数学文化的传播32目录数学文化人3数学文化31数学文化的传播321.1 数学及其地位Wiki：数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。数学家们提出新概念、新猜想，并且在适当选定的公理及定义之上，经过形式逻辑推导出定理。数学的地位形而上学形而上学自然科学自然科学自然科学哲学数学天文物理化学、生物艺术的地位形而上学形而上学社会科学社会科学社会科学哲学艺术历史法学经济学数学的地位数学是人类文明的基本的、重要的组成部分。现代智力健全的人必备基本的数学素养。“不识字可以生活，不识数就没法生活。”文化人类学：一、二、三

2、的概念；数学概念困难1.2 文化现代汉语词典：文化：人类在社会历史发展过程中所创造的物质财富和精神财富的总和，特指精神财富,如文学、艺术、教育、科学等。文化：人类存在与发展的方式。文化哲学数学艺术宗教高级文化价值观解决问题的方式深层文化习俗生活方式大众文化数学文化狭义：数学的思想、精神、方法、观点、语言，以及它们的形成和发展；广义：更包含数学家、数学史、数学发展中的人文成分、数学与各种文化的关系。1.3 数学与自然科学自然科学：试验归纳数学：试验归纳逻辑演绎研究方法数学的方法定理证明猜想试验自然科学的方法定律=猜想X证明猜想试验哥德巴赫猜想 = 哥德巴赫定律所有不小于7的奇数都是三个素数之和证

3、明异常地困难Hardy-Littlewood, 1921Vinogradov, 1937试验的危险所有的奇数都是素数先看 3，5，7看 9接着看 11，13回头再看 9实验性错误！荒谬目录数学文化人3数学文化31数学文化的传播322.1 数学的形象C. F. GaussMathematics is the queen of sciences. 数学是所有科学的女王。2.1 数学的形象三位一体：真：科学的女王善：有用，至少是无害；科学的女佣美：美女2.2 数学之美罗素：数学，不仅拥有真，也拥有至高的美。一种冷而严峻的美，一种屹立不摇的美。如雕塑一般，一种不为我们软弱天性所动摇的美。不像绘画或音乐

4、那般，有着富丽堂皇的修饰，然而这是极其纯净的美，只有这个最伟大的艺术才能显示出最严格的完美。2.2 数学之美 欣赏美女需要一定的视力基础 欣赏数学美需要一定的数学基础Hardy一个数学家的自白：Pythagoras定理：2 是无理数。Fermat定理：p=x2+y2 当且仅当p=1（mod4）。无论对他还是对数学都不是什么坏事。2.3 数学文化的深刻程度数学文化不能简化为数学家的才艺表演。举例：1、一个数学家画了一张画阔浦遥山图2、一个画家画了一张数学家的肖像3、一个数学家画了一张数学家的肖像4、一个数学家画了一张画，阐释了他一生最得意的工作的背景、思路等等。张大千阔浦遥山图2.4 数学文化传

5、播的途径永远是：内行看门道，外行看热闹。门道是数学本身，热闹是与数学相关的一切（数学文化）。一手传播：数学家二手传播：数学评论家N手传播：不读数学家原著，读数学评论著作，传授给别人听一手传播数学家本人，在从事数学研究的同时，阐释数学文化（比如数学思想、数学史、以及数学与其他学科的联系）。特征：画龙点睛，春秋笔法。一手传播例1西方哲学史：笛卡尔：“我赤身躺在床上，”马尔萨斯实践自己的哲学卓有成效，他家在四年之内添了三个孩子。一手传播例2：奇数哥德巴赫猜想所有不小于7的奇数都是三个素数之和证明异常地困难Hardy-Littlewood, 1921基于Riemann猜想Clay千禧年问题之一奇数哥德

6、巴赫猜想所有不小于7的奇数都是三个素数之和证明异常地困难Vinogradov, 1937Vinogradov漫画探幽Vinogradov漫画揭秘2.5 数学文化有感于数学正在变成一门手艺，强调数学自身的思想意义、文化意义。数学家谈数学文化的平台致力于一手、二手的数学文化传播数学文化栏目数学人物数学史林数学烟云数学趣谈数学经纬数学教育好书推荐数学文化第1卷第3期 数学人物 木遥: 华尔街最有名的数学家 伊藤清: 柯尔莫哥洛夫的数学观与业绩 汤涛, 姚楠: 冯康 一位杰出数学家的故事（连载三） 数学趣谈 周涛: 新中国邮票中的数学元素 李尚志: 数学聊斋连载（连载三） 数学烟云 ukim: 关于广

7、义相对论的数学理论 张宇: 幽遐诡伏，靡所不入 反问题在石油勘探中的应用 数学文化第1卷第3期 数学教育 项武义: 理性文明两千年概述与重访（上） 蒋迅: 推介陶哲轩的数学博客 陶哲轩: 做数学一定要是天才吗？ 数学经纬 萨苏: 翰林外史（连载一） 万精油: 上帝掷色子 2008美国统计年会杂记 ukim: 聊聊数学家的故事（连载二） 好书推荐 丁 玖 : 乌拉姆自传一个数学家的经历 读者来信 数学文化第1卷第1期数学文化第1卷第2期数学文化第1卷第2期目录数学文化人3数学文化31数学文化的传播323.1 强大的思想力只有数学能够处理无穷 宇宙是有限的：说文解字：上下四方曰宇，往古今来谓宙。即

8、宇=空间，宙=时间 宇宙是有限的宇有限：整个宇宙空间所存在的基本粒子总数，其中包括质子、中子，以及中微子和没有静止质量的光子不超过10的80次方。宙有限：宇宙的年龄 150亿年。10的100次方，也叫gogul。Google取其谐音。 宇宙的年龄 150亿年大爆炸开始时：约137亿年前，极小体积，极高密度，极高温度。大爆炸后1秒后：100亿度，中微子向外逃逸，正负电子湮没反应出现，核力尚不足束缚中子和质子。 大爆炸后13.8秒后：30亿度，氘、氦类稳定原子核（化学元素）形成。 大爆炸后35分钟后：3亿度，核过程停止，尚不能形成中性原子。 大爆炸后30万年后：3000度，化学结合作用使中性原子形

9、成，宇宙主要成分为气态物质，并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块，直至恒星和恒星系统。强大的思想力：例子伽利略：抛体运动牛顿：卫星3.2 数学使人周密严密、逻辑性强 培根论说文集读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，科学使人深刻，伦理学使人庄重，逻辑修辞使人善辩，凡有所学，皆成性格。3.3 数学使人独立数学是数学人与自己的上帝之间的对话康德：仰望星空数学家处在社会的边缘不是政治家，不是商人是小众两段对话拿破仑：在你关于宇宙体系的书中，怎么竟然没有提到上帝？拉格朗日：引入这个假设，我们会得出许多更有趣的结论来。拉普拉斯：我不需要这个假设。 3.4 数学使人不器数学是思想不是工具孔子：

10、君子不器数学使人不器论语之子路篇：樊迟请学稼，子曰：“吾不如老农。”请学为圃。曰：“吾不如老圃。”樊迟出。子曰：“小人哉，樊须也！上好礼，则民莫敢不敬；上好义，则民莫敢不服；上好信，则民莫敢不用情。夫如是，则四方之民襁负其子而至矣，焉用稼？”* 花絮：另眼看数学B. RussellTo create a healthy philosophy you should renounce metaphysics but be a good mathematician.另眼看数学Lord Kevin Mathematics is the only good metaphysics. 另眼看数学 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