我们为什么要学数学

我们为什么要学 数学

［德］克劳斯·恩西卡特/文　王　萍、万迎朗/译

在我们给政府写信要求立即用电脑游戏课取代数学课之前，我们不妨多考虑一下，也许数学多少还是有好处的。

事实正是如此，就算电脑游戏也和数学相关。如果没有数学家，根本就不可能设计出电脑游戏。我们在电脑屏幕上看到的一切，比如外星怪物的每个动作，“模拟城市”中建造的每栋房屋，都是复杂数学运算的结果。美国“DigiPen理工学院”是全球第一家能授予学生“电脑游戏程序设计”学位的学校。这所由任天堂公司开办的学校坐落在小城雷德蒙，这里也是微软公司的发源地。学校的创办人说：“我们的学生90%的时间都在学习基础数学及和计算机绘图相关的数学知识。数学建构了所有程序和计算机智能的内核。”啊，真吓人！

数学家的工作就是把绘图者的想法转换为计算程序。他们还必须制订计划，以分配在设计电脑游戏时遇到的许多复杂任务。他们的专业就是学习如何把大问题分成多个小问题。当好莱坞拍摄大型动作片时，数学家也大有用武之地。外星人入侵、蜘蛛人在高楼间穿梭或纽约城被冰封的镜头，并非摄影棚里的道具和替身演员的演出可以完成。这些大场景其实也是被编制程序并计算出来的。银幕上每一个点都是计算的结果。为了让一切都看上去真实：光与影得正确呼应，头发要在风中自然飘起，这都需要上百位程序员与绘图者共同制作出很多复杂公式。

我们可以确认以下几点：第一，最酷的玩意儿全是数学；第二，整个网络也全是数学；第三，所有电脑都是数学；第四，没有数学的现代社会将完全无法想象。高楼大厦、桥梁、隧道，要是没有数学它们就会倒塌，甚至根本无从建起。没有数学，飞机飞不起来。今天一个新机型启用前，先要在电脑上做出大量模拟试验。数学家会精确计算飞机上每一项小小的改变可能造成的影响，测试飞机能否安全穿越最猛烈的风暴。只有当该种飞机在电脑中能安全飞行后，才能把它送上真正的起飞跑道。如果要把宇宙探测器送上火星或金星，更需要无休止的数学运算。在航行中的一切情况都必须预先计算清楚：路线、重力的影响，还有燃料。宇宙中可找不到加油站。

数学还是有用的，但这是否意味着每个人都必须学习呢？难道有几个数学怪人在这个领域工作还不够吗？能不能把数学整个儿交给那些富于同情心的孩子们？他们眼里总闪烁着奇怪的光芒，休息时只会啃啃没劲的芝士面包，不过在电脑当机的时候总能帮上忙。难道所有人都非得学数学吗？

儿童大学的答案可能会令全世界被数学折磨的孩子们大吃一惊。因为答案是：每个人都必须学习数学，数学趣味无穷。数学是有用的这一点，我们已经理解了。有人搞得懂数学，这也算正常。但要说数学有趣？简直不可理解！不是吗？

为证实这种不可思议的观点，也许我们该请物理学家霍金再固执些，在章节里多留下几个数学公式。毫无疑问：公式看起来是很吓人。神秘无比的符号、数字和线条，时不时再加上几个字母，而且这些字母还不会组成有意义的单词。忍了吧！没有公式就无法称其为数学。我们现在即将进入匪夷所思的数学家的奇幻世界，数学的王国。咬紧牙关，出发了！