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在很多人看来,数学只是一个科学门类,与物理、生物、化学等并无二致。它在人类的发展进程中,有什么特别的意义?
“如果从历史的角度看,每一个重要的时期,经济、产业或者社会发生根本性变化的时候,数学常常在其中起了十分重要甚至是先导的作用。”著名数学家、中国科学院院士杨乐这样评价数学的影响。
一个有趣的现象是,从数学史看,世界数学中心的转移同经济、科学技术的转移相一致。比如,公元前8—6世纪,古希腊曾是全世界最早的数学中心;在中世纪隋唐时代,数学中心从希腊转移到中国;5—16世纪的文艺复兴时代,意大利是当之无愧的数学中心;17世纪英国成为数学中心,而这也是英国资本主义工业最蓬勃的时候;18世纪法国数学家取代英国踞欧洲之首;19世纪德国数学崛起;20世纪美国成为数学大国……
可见,进步的社会、繁荣的经济、先进的科技是数学发展的必要和有利条件,而数学的发展又对经济社会产生巨大的推动作用。
最突出的例子是现代数学对产业革命的影响。18世纪第一次产业革命的主体技术蒸汽机、纺织机等的设计,只有在微积分发明后才成为可能。
19世纪60年代开始第二次产业革命。第一阶段以发电机、电动机为主体技术,这些技术依靠了电磁理论,但电磁理论的研究却与数学分析的应用分不开。第二阶段的主体技术是无线电通讯技术,它溯源于麦克斯韦从数学上预言电磁波的存在。
20世纪40年代开始的第三次产业革命,主要是电子计算机、原子能、空间技术与生产自动化等。现代通用数字计算机的概念最早是英国数学家巴贝奇提出的,后来英国数学家图灵从数学上证明了制造通用数字机的可能性。而在世界上第一台通用电子计算机的设计改进中,数学家冯·诺依曼起了关键作用。
数学对解决原子能技术与空间问题也起了重要作用。原子能释放的可能性首先是由爱因斯坦论证的,他利用数学工具导出公式揭示出质能转化的规律。50年代苏联科学院成立应用数学所,苏联卫星计划的轨道计算部分就是在这里进行的。
可见,历次产业革命的主体技术与数学的新理论、新方法有直接与间接的关联,显示了数学理论转化为生产力的巨大功能与潜力。
随着社会的发展和进步,现代社会经营规模越来越大,越来越复杂,要求社会管理精确化、科学化,就必须运用数学方法。
经济管理是最基本的社会管理。经济学中的许多因素、指标如生产量、总收入、工资、价格等等,都必须用数量表示。本世纪30年代以来,经济分析中运用数学方法已被证明是一种有效的途径,并逐渐形成了数学经济的交叉学科。
2009年,由美国次贷危机引起的金融危机席卷全球。而在中国金融数学领域的奠基人、中国科学院院士彭实戈看来,如果采用正确的计算方法,不会出现这次金融危机。
彭实戈教授的倒向随机微分方程是根据将来的风险状态倒向地计算现在。该理论在20世纪90年代第一次运用,就叫停了大量购买境外金融产品,为国家避免了巨额经济损失。
“以前,很多国家把钢产量作为衡量国力的一个重要标准。现在,美国已经把数学的使用量,作为衡量社会进步、经济发展的一个标准了。”海南师范大学数学与统计学院副院长沈有建教授说。
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