數(shù)學(xué)發(fā)展和人類文明

楊珂佳

摘 要：數(shù)學(xué)是一門古老但又時常煥發(fā)青春的學(xué)科。在歷史的長河中，數(shù)學(xué)幾乎時刻影響著我們的生產(chǎn)和生活，從數(shù)學(xué)產(chǎn)生初的簡單計數(shù)功能，到經(jīng)過幾萬年應(yīng)用而生的應(yīng)用數(shù)學(xué)在社會各學(xué)科中發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)已經(jīng)給我們的生產(chǎn)、生活、審美以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展留下了不可磨滅的印記，并且還在不斷推動著社會的發(fā)展，刷新著人類文明的腳步。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué) 人類文明 生活 美學(xué) 藝術(shù) 科技

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）06-0178-01

數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是我們學(xué)生自入學(xué)起就開始接觸且從沒有中斷的一門學(xué)科，在科學(xué)文化中占有獨特的位置，給人類文明的發(fā)展做出了無以倫比的貢獻(xiàn)。但我們大部分人卻并不能真正認(rèn)識到其重要作用，因為在大眾意識里，經(jīng)濟的繁榮和社會的發(fā)展多是由自然科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展帶來的，很多人忽視了自然科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展多是以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的。本文將就數(shù)學(xué)的發(fā)展與人類日常生活文明、數(shù)學(xué)的發(fā)展與藝術(shù)美學(xué)文明、數(shù)學(xué)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)文明三個方面展開論述，以揭開數(shù)學(xué)神秘的面紗。

一、數(shù)學(xué)發(fā)展與人類生活文明

從原始社會最初的“石頭計數(shù)”、“結(jié)繩計數(shù)”和“刻痕計數(shù)”，到經(jīng)歷了數(shù)萬年之后，直到至今約5000多年前，出現(xiàn)了書寫計數(shù)和與之相應(yīng)的計數(shù)系統(tǒng)，數(shù)學(xué)開始真正的影響人類的生活。早期記數(shù)系統(tǒng)有：公元前3400年左右的古埃及象形數(shù)字；公元前2400年左右的巴比倫楔形數(shù)字；公元前1600年左右的中國甲骨文數(shù)字；公元前500年左右的希臘阿提卡數(shù)字；公元前500年左右的中國籌算數(shù)碼；公元前300年左右的印度婆羅門數(shù)字以及年代不詳?shù)默斞艛?shù)字。這些計數(shù)系統(tǒng)使人類文明向前邁進了一大步，并且隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和數(shù)字的完善，數(shù)學(xué)也真正發(fā)展了起來。

數(shù)學(xué)最早的發(fā)展是作為一種實用的技術(shù)或者工具，應(yīng)用于人類生活中的各項實際問題的解決中。人類把數(shù)字普遍運用于日常生活中的食物、牲畜、工具以及其他生活用品的分配和交換，房屋、倉庫等的建造，丈量土地，興修水利，編制歷法等，大大提高了人類的生活水平[1]。現(xiàn)今，數(shù)學(xué)的應(yīng)用更加廣泛，“定量化”這個概念使數(shù)學(xué)手段應(yīng)用在小到生活常識、日常購物，大到一個國家的就業(yè)率、失業(yè)率和國民生產(chǎn)總值等各方面，一定的數(shù)學(xué)能力已經(jīng)成為了個體必須掌握的生活技能，數(shù)學(xué)已經(jīng)成為了我們生活無法避免的一部分。

二、數(shù)學(xué)的發(fā)展與美學(xué)和藝術(shù)

數(shù)學(xué)家M.克萊因認(rèn)為：“數(shù)學(xué)是人類最高超的智力成就，也是人類心靈最獨特的創(chuàng)作。音樂能激發(fā)或撫慰情懷，繪畫使人賞心悅目，詩歌能動人心弦，哲學(xué)使人獲得智慧，科學(xué)可改善物質(zhì)生活，但數(shù)學(xué)能給予以上的一切?！?簡練、精確是數(shù)學(xué)的美。數(shù)學(xué)語言是如此慎重的、有意的而且經(jīng)常是精心設(shè)計的，憑借數(shù)學(xué)語言的嚴(yán)密性和簡潔性，我們就可以表達(dá)和研究數(shù)學(xué)思想，這種簡潔性有助于提高我們思維的效率。并且數(shù)學(xué)很講究它的邏輯美，數(shù)學(xué)的應(yīng)用是被人們廣泛認(rèn)同的，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)對訓(xùn)練我們學(xué)生的邏輯思維能力助益良多，尤其是幾何的證明講究前因后果，每一步都要前后呼應(yīng)，數(shù)學(xué)在此顯示出了極大的邏輯美。

數(shù)學(xué)上有很多知識是和對稱和比例有關(guān)的。對稱和比例的分割給人協(xié)調(diào)，平穩(wěn)的感覺，像圓，正方體，“黃金分割”比例等，它們使物體的形態(tài)更加的勻稱優(yōu)美。正是由于幾何圖形中有這些點對稱、線對稱、面對稱，以及各種比例的協(xié)調(diào)才構(gòu)成了美麗的圖案，這其中最引人注目的就是精美的建筑了。在傳統(tǒng)建筑美學(xué)，建筑師從根本上是根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律法則，運用數(shù)學(xué)知識來實現(xiàn)對建筑空間的創(chuàng)造，根據(jù)數(shù)學(xué)數(shù)字與比例所體現(xiàn)出來的和諧之美，建筑師在描繪著屬于那個時代的建筑藍(lán)圖[2]。再看現(xiàn)代建筑美學(xué)，更加注重人的感受和尺度空間感的創(chuàng)造，這一切都需要通過數(shù)字化來體現(xiàn)，并且關(guān)于新材料、新技術(shù)和新手法的運用等問題上也都要落實到數(shù)量關(guān)系之上。

除以上之外，在繪畫、音樂、時尚等領(lǐng)域，空間的深邃、樂符的和諧、線條的流暢等因素也都帶著數(shù)學(xué)的影子，數(shù)學(xué)與人類的審美之間有著剪不斷的線。

三、數(shù)學(xué)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)創(chuàng)造

一位數(shù)學(xué)家曾說過：“數(shù)學(xué)是科學(xué)的女王，數(shù)學(xué)也是科學(xué)的仆人?！睌?shù)學(xué)自始至終都在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，特別是進入20世紀(jì)以來，隨著新學(xué)科的不斷建立和舊學(xué)科的不斷完善，數(shù)學(xué)變得門類繁多，內(nèi)容更加廣泛，在其他學(xué)科中的應(yīng)用也越來越系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在[3]：1.數(shù)學(xué)為科學(xué)提供了定量分析和計算方法，加速了科學(xué)向技術(shù)的轉(zhuǎn)化。數(shù)學(xué)精確性、可量化的特點大大增加了科學(xué)研究數(shù)據(jù)的可信度，提高了科學(xué)研究的速度和質(zhì)量；2.數(shù)學(xué)是科學(xué)的的邏輯工具，為科學(xué)研究提供了可靠性。數(shù)學(xué)具有嚴(yán)密的邏輯性，通過建立模型等手段獲取系統(tǒng)完整的數(shù)據(jù)信息對于解決眾多領(lǐng)域存在的數(shù)據(jù)殘缺不完整現(xiàn)象意義不可忽視；3.數(shù)學(xué)是其他科技進步的重要基礎(chǔ)，數(shù)學(xué)自身的發(fā)展是整個科技事業(yè)興旺發(fā)達(dá)的重要支柱。從20世紀(jì)獲得的科技成果來看，無一不借助數(shù)學(xué)的力量；4.科學(xué)是數(shù)學(xué)的解釋和模型，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也加速了數(shù)學(xué)和其他學(xué)科的相互滲透、相互影響，豐富了數(shù)學(xué)的內(nèi)涵和促進了數(shù)學(xué)的進步。長期以來，數(shù)學(xué)與其他學(xué)科一直保持著你中有我，我中有你的關(guān)系。

數(shù)學(xué)作為研究其他學(xué)科的基礎(chǔ)和手段，是構(gòu)建當(dāng)代物質(zhì)文明的基石，數(shù)學(xué)的發(fā)展影響著整個科技發(fā)展的進度?，F(xiàn)今，數(shù)學(xué)與自然科學(xué)的緊密程度從沒有這樣深過，數(shù)學(xué)的許多高深理論與方法正在深人廣泛地滲透到自然科學(xué)研究的各個領(lǐng)域。回顧科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 歷程，牛頓力學(xué)（特別是萬有引力定律）依賴于微積分發(fā)現(xiàn)，分子生物學(xué)中DNA結(jié)構(gòu)的研究與數(shù)學(xué)中的紐結(jié)理論有關(guān)……，無論是物理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)等老牌學(xué)科，還是信息與計算機、機械設(shè)計與自動化、生物工程、飛行器設(shè)計等新學(xué)科，都無不需要數(shù)學(xué)的支撐，可以說，數(shù)學(xué)自始至終都是人類科技文明進步的根基。

參考文獻(xiàn)

[1]王微. 數(shù)學(xué)對人類文明進步的影響[J]. 才智，2014，（01）：227.

[2]李德英. 淺談建筑學(xué)中的數(shù)學(xué)美[J]. 黑龍江科技信息，2010，（01）：256.

[3]王汝發(fā). 從數(shù)學(xué)的百年走勢看數(shù)學(xué)與科學(xué)技術(shù)之關(guān)系[J]. 石油大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2003，（01）：96-99.