从你手里的智能手机芯片,到75年前的原子弹爆炸,再到世界上的一切,可能你很难想象这都与我们的数学有关!

数学,这是一个令无数人止步的学科,相信大部分人想到数学时,脑袋里浮现的都是一个又一个枯燥的数字与符号,很少有人向大家解读数学到底是什么?也没有一个科普视频来告诉大家,数学究竟有多恐怖!所以,三弟今天就来和大伙儿聊聊这个话题!

各位观众请放心,视频里绝不会有太过复杂,让人昏昏欲睡的公式与符号,只有一个又一个佐证数学地位的故事和洞察我们的数学思维。

让我们把视角转向第二次世界大战,这场战争就像它的名字一样宏大,从亚洲到欧洲从大西洋到太平洋都成为了战场,61个国家和20亿人口,被卷入这场战争。

正如普林斯顿教授说的一样“Mathematicianswonthewar”(是数学家赢得了世界大战),图灵依靠数学计算,建立了人类第一台计算机,破解了德*的加密情报,于是盟*可以在大西洋畅行无阻。

奥本海默依靠数学计算,在橡树岭融化了上万吨白银后,分离出磁线圈,创造了世界上第一颗原子弹,于是日本举起了白旗。

这一切的背后,都是一个又一个冰冷固定的数字与符号。我们常说,科技决定了未来,而人类所有的科技,背后都是数学。

中国的两弹一星元勋钱学森认为基础学科只有两门,一个是物理,研究物质运动基本规律的学问,一个就是数学,指导我们推理和演算的学问。

作为人类最久远的学科,数学创造了这个我们熟知的世界!

你正在观看这个文章的手机,之所以能够连接世界,就在于里面那颗人类技术巅峰的芯片,那是拓扑数学与芯片矩阵的结合。

你正在工作或生活的楼房,之所以不会垮塌,就在于骨架中的钢筋与水泥支撑,那是应力数学与数字力学的融合,太多的例子数不胜数,这些创建我们生活的公式与定理,都来自于一个又一个数学家。

与大部分人认为的不同,其实数学家不是在发明公式,而是在发现公式。

公式早已存在,只是需要数学家们去不断探索与发现,那些还未发现的公式,就成为人类的未解之谜。

说出来你可能不信,直到现在,数学家们还没搞懂自行车的原理,对,世界就是这么奇妙,我们每个人都会骑自行车,但我们还是无法解释自行车的原理。

这就是我们刚刚说的,公式早已存在,只是还未被数学家们发现,我们早已知道如何骑自行车,只是自行车的公式还没被数学家们发现。

数学就像是一门语言,人们正在尝试用它来描述世界,一颗苹果砸向了牛顿,于是牛顿决定用数学这门语言,来解读这种现象,后来就有了我们熟知的万有引力。

这门语言直到今天,已经衍生出二十多个分支,其中最大的一个分支就是计算机数学。

记得任正非曾在一次访谈中说,华为的一个俄罗斯小伙子,整天什么都不干,就对着电脑研究数学,后来突然有一天说,他把3G的算法突破了,技术上超过了通讯巨头爱立信,这个技术突破,一举奠定了华为在通信领域的地位。

由此你便可以想象,数学的创造力有多强大,有时候可能只是一个简单的公式,就能让世界彻底改变,这是计算机数学的伟大。

好像的确是在情理之中,那有没有什么我们无法想象的,数学应用在现实中的例子?

不仅有,而且还很多!

本拉登事件的策划者,基地组织的头目,同时也是美国首号通缉人物。事件后,美国*府多次定点行动,甚至将情报网铺到全世界,都没能抓住这个藏匿于中东的狡猾狐狸。

直到年5月1日,奥巴马在白宫宣布,美国海豹突击队在夜幕突袭中击毙了本拉登,任务代号“海王星之矛”,此举直接让时任美国总统的奥巴马,在民众满意度上达到了一个空前绝后的高度。

但大家并不知道,这场成功的复仇背后,是数学的支撑!

这个任务刚成立时,CIA对本拉登的情报极其有限,本拉登有多个居所,行迹飘忽不定,组织中人员又忠诚度极高难以渗透,想要暗杀本拉登,可谓是难如登天。

直到后来,行动策划团队中加入了一名数学家,他将一个用来计算珍稀鸟类迁徙地的数学模型,用在了这次任务中,根据数学模型的结果,本拉登最有可能藏身的地方,只有两个,其中一个就是后来本拉登被击毙的白沙瓦。

本拉登大概想不到,让自己暴露的不是间谍与卫星,而是计算鸟类的数学。

这就是数学的恐怖之处,我们以为数学只是纸面上的符号与数字,但数学无时不刻在我们的周围,决定我们的选择,甚至预知我们的行动。

如果把物理看作是改变世界的工具,那么数学就是改变世界的方式,数学家们不仅理解数学,还拥有数学思维,能够看到我们所有人看不到的那个点。

什么是数学思维?三弟举个例子。

二战时,盟*决定给飞机加装钢板,因为起飞重量的问题,钢板只能加装一部分,那么加在哪里呢?工程师们找来很多架实战过的飞机,发现弹孔分布都是在机翼和机尾部分,于是工程师们决定加装钢板在机翼和机尾。

这时候,一个叫瓦尔德的数学家站了出来,他说钢板应该加装在那些没有弹孔的地方,因为回来的飞机这些地方没有被击中,那就说明这些地方被击中的飞机都没能回来。

事实证明,的确如瓦尔德所言,这就是著名的“幸存者偏差”理论!

这个故事听起来很普通,大部分人也就只能止步于此了,如果我们来评价这个故事,我们会怎么说?

看问题要全面?

要用宏观视角来看?

这种解释就是谁都听得懂的废话!

但如果我们用数学视角来看,这个故事背后就是一个数学思维,在数学中,这就是一个简单的“集合”,假设所有飞机为A,返航的飞机为B,牺牲的飞机为C,A是B和C的总和,那么如果你想要改动A,就不能只靠B来改动A,还必须考虑到C的存在。

同理,假如你开了一家饭店,想要生意红火,你就不能只看回头客通常吃什么?还要看来了一次就不再来的客人,他们通常吃什么?

另外提一句,这个数学概念在中国可是初中的教学内容,每个人都知道和理解,但很少有人应用到实际中。

三弟再个大家补充一个关于数学思维的故事,基金市场中的每一支供大家购买的基金在上市前,都会进行一个内部运转的阶段,最终通过这个内部运转的成绩,再决定这支基金要不要上市,这种内部运转筛除了那些不合格的基金,只放出好的基金。

于是民众一看,这些基金都表现得像是下一支苹果股票一样,立马大量买入,这就是很多经常会犯的一个错误“通过以往的走势判断未来”。

但往往一些意外情况,会造成走势突然急转直下,最后赔得精光。

这个概念可能大家有过了解,它叫做“黑天鹅事件”,如果要我们来评价如何避免这种事件,我们会怎么说?

丰富自己掌握的信息?

理性投资?

这些评价也是每个人都懂的道理!

如果用数学思维来理解这件事,就只是一个简单的“概率”,在数学中,哪怕是百万分之一的概率也必须考虑进去,成为你应对策略的一部分!

但现实生活中,我们往往连百分之十的概率都会直接忽略,因为我们抱着侥幸心理,但我们仔细回想,没有一个成功的人是侥幸的,他们都做好了万全准备,因为他们考虑到了所有的可能性,所有的“概率”,当这个概率发生时,他们就出手了。

这也仍然只是一个简单的数学概念,但这个数学概念映射出来的逻辑,却是我们从没想到的。

也许有观众想问,那不会数学的我们,要怎么培养数学思维呢?

三弟也没有太多办法,只有一个办法教给大家,算是抛砖引玉。

大家都知道数学中有一个经典的反证法,就是用结果来验证过假设有一道数学题,我并不知道它的步骤,但我可以假设一个结果来倒推,最终找到这个步骤。

如果我们把这个数学思维映射到实际生活中就是,如果我很难证明我的判断是对的,那么我就先假设我的判断是错的。再倒过来推论,如果整个过程中出现了矛盾的地方,就可以侧面证明我的判断是对的。

这就是常说的一个“双轨思维”!

生活中往往有很多事,我们很难去判断自己的方向对不对,那么我们就不要去顾虑那么多,先在脑海中假设它是对的,如果是对的,那么在解决这件事时会遇到哪些难题。

这些难题在我的能力范围内吗?如果在那么他就是对的,如果不在你就必须做好错的准备。

这样全面丰富看待事物的能力,就是数学思维为你带来的,所以大家为什么认为,数学好的人脑子灵活聪明,其实不是,是因为很多人在数学中学到了这种思维方式和能力,在面对定理时更能看清事物本质。

所以,不是聪明的人容易学好数学,而是学好并理解数学,你就会变得聪明!

数学从来不是枯燥的选择填空,而是我们每一个人抽象的生活,这就是数学最恐怖的地方,我们大部分人对它知之甚少,但它却真实存在我们的周围,清楚的洞察我们的现在,预测我们的未来。

如何理解它,就是我们培养数学思维的初衷,掌握了数学思维,就是往成功前进了一大步



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