淺談數(shù)學(xué)在軍事中的應(yīng)用

黃文蝶

摘要： 數(shù)學(xué)是所有科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，與我們的生活緊密相關(guān)，對于軍事的影響更是深遠。早在古代的戰(zhàn)爭 中，人們就開始利用數(shù)學(xué)知識贏得戰(zhàn)爭。隨著社會發(fā)展，數(shù)學(xué)和軍事的聯(lián)系越來越緊密，對戰(zhàn)爭有著極其重要的影響。雖然戰(zhàn)爭給很多人帶來傷害，但是戰(zhàn)爭也是歷史發(fā)展的必然。討論數(shù)學(xué)在軍事上的應(yīng)用對于學(xué)習數(shù)學(xué)有極其重要的作用。

關(guān)鍵詞： 數(shù)學(xué);軍事武器;軍事戰(zhàn)略

數(shù)學(xué)是一門非?；A(chǔ)學(xué)科，是其他學(xué)科發(fā)展進步的基礎(chǔ)，可以培養(yǎng)邏輯思維能力，更新對世界的認識等方面。隨著社 會的不斷發(fā)展，數(shù)學(xué)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域 ，為人們生活和社會進步發(fā)展起到了十分重要的作 用 ，同時對于軍事的發(fā)展也有著極其重要的作用。從冷兵器時代兵器的設(shè)計改進到現(xiàn)代戰(zhàn)爭中導(dǎo)彈彈道的設(shè)定，無一不體現(xiàn)數(shù)學(xué)的作用。了解數(shù)學(xué)在軍事上的應(yīng)用，對于我們學(xué)習數(shù)學(xué)有著極其重要的意義。

一、在冷兵器時代中的應(yīng)用

在冷兵器時代，人類出于對死亡的恐懼和戰(zhàn)勝敵人的強大愿望，就想到運用數(shù)學(xué)原理制造先進的武器。最開始，弓箭與投石機就是威力強大的遠程武器， 但是它們的精度便無法得到保障。但隨著早期數(shù)學(xué)家們不斷運用簡單知識改進這些武器性能，它們逐漸能打得更遠、更準。最著名的就是阿基米德的傳聞故事：阿基米德所住的王國遭到羅馬人的攻擊， 國王請阿基米德幫忙設(shè)計了各式各樣的兵器。例如弩炮、 軍用器械和利用拋物鏡面聚太陽光線，焚毀敵人船艦。

二、在熱兵器時代中的應(yīng)用

在熱兵器時代，大規(guī)模的戰(zhàn)爭不斷出現(xiàn)，數(shù)學(xué)在其中發(fā)揮的作用也愈加大了。大規(guī)模的戰(zhàn)爭中需要分析大量的數(shù)據(jù)，一點偏差就是造成大規(guī)模行動的失敗。軍事統(tǒng)計學(xué)就成了分析信息的一種重要方式， 它能為后來的預(yù)測提供衣服。它是以概率論、統(tǒng)計學(xué)和模擬試驗為基礎(chǔ)，分析地形、氣候、波浪、水文等自然情況，對接下來的氣象、 水文甚至戰(zhàn)爭態(tài)勢的走向進行科學(xué)預(yù)測。 二戰(zhàn)時期，盟軍登陸諾曼底、西西里、硫磺島等，都是經(jīng)過了大量的分析預(yù)測， 結(jié)合氣象學(xué)等專業(yè)知識確定出具體作戰(zhàn)的時間，為盟軍成功登陸打下了基礎(chǔ)。

三、在近代戰(zhàn)爭中的應(yīng)用

俗話說：“亂世出英雄”。二次大戰(zhàn)期 間，為軍事科學(xué)服務(wù)的數(shù)學(xué)家和研究成果可以說是數(shù)不勝數(shù)。瓦爾德應(yīng)戰(zhàn)爭的需要，首創(chuàng)序貫分析法 和決策函數(shù)理論，開創(chuàng)了統(tǒng)計學(xué)的新局面。蘭徹斯特利用數(shù)學(xué)方法研 究敵對雙方在戰(zhàn)斗中的武器、兵力消滅過程，1915年形成的一整套戰(zhàn)斗動態(tài)理論，在二戰(zhàn)中被恩格爾利用實戰(zhàn)數(shù)據(jù)進行了檢驗，其結(jié)果是 完全正確的。圖靈用數(shù)學(xué)方法破譯了德軍優(yōu)良的恩尼格碼發(fā)報機發(fā)出的任何密碼。著名數(shù)學(xué)家柯朗關(guān)于激波學(xué)的研究受到了美國“科學(xué)研 究發(fā)展局 ”的高度重視。美國在“國家防衛(wèi)科學(xué)委員會中專門成立了應(yīng)用數(shù)學(xué)組，吸收了全國最有才華的數(shù)學(xué)家，如馮·諾伊曼、柯朗、摩爾、格雷夫、維布倫、韋弗爾、普拉格、麥克萊恩、韋爾等。在二次大戰(zhàn)結(jié)束時，僅英國、美國、加拿大三國軍隊中，從事運籌學(xué)工作者 已超過七百人。他們還在彈道學(xué)、射擊理論、追蹤曲線理、中心火力系統(tǒng)理論、穩(wěn)定性、數(shù)值分析、系統(tǒng)工程等數(shù)學(xué)分支中作出了突出貢 獻。

四、在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的應(yīng)用

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，雙方使用現(xiàn)代化武器， 在幾乎視線可及范圍之外進行廝殺，軍事戰(zhàn)爭在很大程度上變成了信息化的較量。戰(zhàn)爭的形態(tài)表現(xiàn)為“非對稱戰(zhàn)爭”、“超視距作戰(zhàn)” “信息戰(zhàn)”等。這時，數(shù)學(xué)在導(dǎo)彈彈道上的應(yīng)用顯得極為重要。洲際彈道導(dǎo)彈是一個大國用于戰(zhàn)略打擊的“國之重器”，其攻擊范圍可達上萬公里，擁有復(fù)雜的彈道，起飛、再入大氣層、 一直到最后的變軌機動都需要在發(fā)射前設(shè)定好彈道， 所以復(fù)雜的計算是所有地對地導(dǎo)彈定型之前必經(jīng)的階段。 只有擁有精確的彈道計算結(jié)果，才能為己方彈道導(dǎo)彈加上眼睛，在這其間，空氣動力學(xué)與運動學(xué)過程以復(fù)雜的數(shù)學(xué)方程及計算的形式表現(xiàn)出來。 我國在進行第一枚中程地地導(dǎo)彈彈道計算的過程中， 就動用了大量人力， 運用手搖計算機和大量演算紙算出了導(dǎo)彈的精確彈道， 當然這在現(xiàn)代可以用電子計算機來幫助實現(xiàn)， 但這也需要預(yù)先設(shè)計好的程序， 這就需要數(shù)學(xué)模型的幫助了。在當今時代，借助計算機的強大計算能力，復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型也逐漸進入到戰(zhàn)爭中來。

總而言之， 數(shù)學(xué)中的戰(zhàn)爭說也說不完， 有大量的例子， 今后還會有更廣闊的利用。不僅如此， 戰(zhàn)爭的形態(tài)也還會跟著新軍事變革的步伐逐漸改變。在將來的戰(zhàn)爭中，只會更重視信息、安全，對于打擊的精確性也會有更高的要求，這一切都還會與數(shù)學(xué)有密切關(guān)系。在此種背景下，青年需努力學(xué)習數(shù)學(xué)知識，不斷對數(shù)學(xué)進行鉆研，提高自己的綜合素養(yǎng)，成為對國家有用的數(shù)學(xué)人才。

參考文獻

[1] 徐旭華，葛倩，張開銀 . 數(shù)學(xué)模型在利比亞戰(zhàn)爭中的應(yīng)用 [J]. 新疆師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2017， 36（1）：58.

[2]汪浩 . 數(shù)學(xué)與軍事 [M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社.