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心得

從數學的應用談起



    數學在學校教育佔有相當重要的地位,但是許多人在學了多年的數學之後,

往往在心中存有一個疑問:「學習數學到底有什麼用?」筆者記得陳之藩博士在

他的暢銷名著「劍河倒影」一書中,曾經談到英人李約瑟博士撰述的「東西方的

科學與哲學」中比較了中西科學,而且提到中國科學對西方的影響,並附有照片

或圖畫作為證明。陳博士在閱完該書之後,提出一個問題:「為什麼古代中國人

曾有那麼多的發明,卻沒有導出像歐洲近五百年的科學發展?」他的結論是:「

中國科學在整個發展過程中主要是為了『實用』,而歐洲近五百年來的科學發展

主要是為了『好奇』」。筆者認為這段結論值得深思。本來好奇心是與生俱來的

本性,孩提時代看到任何新鮮的事物總不免要問大人一句「是什麼?」「為什麼

?」但是隨著年紀的增長,我們小時候的好奇心都到那裡去了?到底是什麼使人

人都變得如此「現實」,凡事要先確定它「有用」才願意學習呢。


    筆者並非不贊成講求數學的實用性。事實上,數學的起源本來就是用以解決

人類實際所遭遇的各類問題。例如幾何學起源於古埃及人希望在尼羅河氾濫之後

,能重新量出自己的土地面積。但是,如果隨時都是持著﹁實用﹂的尺度來衡量

,必然會使數學的發展大受局限。譬如我們看到任何動物,第一個念頭就是牠是

否能吃?如何烹調風味最佳?自然動物學就不易在國內蓬勃發展,而中國美食卻

傳遍世界了。


    如果翻閱數學史,自然可以發現早期的數學結果相當簡陋,多屬「個案處理

」的形態,古希臘人把埃及人和巴比倫人的數學實際應用的結果,利用理論的探

討,歸納出許多數學理論,尤其是於幾何證明中採用演繹法,在數學思想的進展

立下一個嶄新的里程碑。數學由於實際需要才應運而生,加以理論化推廣後,又

回頭用於解決實際問題,如此循環不已,它的內涵日漸豐碩,分類愈分愈細,所

具解題的威力也越來越大。大家都知道「數學是科學之母」,許多人懷疑數學有

什麼用,意指數學對個人在日常生活上的用處。

數學的應用實有不同的層次,日常生活中或許以算術的加減乘除最實用; 事

實上,日常生活中還用到許多數學概念。例如西瓜豐收期,瓜農賣瓜每個一律若

干元,而且包甜,消費者必定會挑大的瓜。又如由甲地至乙地有各種交通工具,

窮人必定挑省錢的交通工具,趕時間的人自然搭最快的車,以求省時,這些都是

數學上求最通化的概念。尤其當問題變得複雜,就更需要求助於數學的理性分析

。由於這些問題並非日常生活所可能遭遇得到,因此這些高深數學對一般人來說

,似乎一無用處。


    有人將數學分為短程的應用和長程的應用。所謂短程的應用是學了立刻可用

,如學了算術,上街買東西立即可用; 長程的應用則在發展的當時或許並不知道

有什麼用,事隔多年才發現它的用途。例如古希臘數學研究圓錐曲線論,當時並

沒有任何應用,事隔一千八百餘年,德國物理學家刻卜勒讀到這個理論,進而把

它們應用於光學和拋物線迴轉鏡面的研究,後來更進一步把行星軌道用橢圓來描

述,為牛頓的萬有引力理論奠定了基礎。又如布氏代數原先純然是邏輯理論的分

析:竟然在設計電算機時派上用場。


    莊子逍遙遊中曾有一段故事:「有個宋人善於製造使手不龜裂的藥,他家世

代以漂洗絲絮為業。有位客人聽這種藥,願意出百金收買這個秘方。這個宋人召

集全家來商量說:『我家世代漂洗絲絮,只能得到微薄的工資渡日,現在只要賣

出這個秘方,就能得到百金,就賣了吧!客人得到祕方後就去遊說吳王。這時越

國侵吳,吳王派他將兵。冬天與越入水戰,大敗越軍,於是吳王劃地封賞他。同

樣是使手不龜裂的藥,有人只是用它漂洗絲絮,防止手的龜裂,有人都因此得到

封土』,這就是使用的方法不同吧!」有人說:「知識可以教導,智慧不可言傳

」。我們對數學也應持這種觀點,數學並非無用,端視使用者是否有應用的智慧

。所謂「運用之妙,存乎一心」,正是這個意思。

    我們知道科學的內涵不但在於客觀知識的累積,更在於追求這些知識背後的

精神。數學中有冷靜的深思和邏輯的協調。我們學習數學,除了注重它對解決問

題的實用價值之外,更應厚植我們的欣賞力與好奇心,希望藉著它潛移默化之力

,使我們被緊緊壓縮在文明的重累之下的頭腦,活動起來,培養起自由奔放的想

像力與思考力,進而把握住充滿著夢想與希望的工作或生活方向。







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弱水三千,唯取一瓢飲 這句話是什麼意思?

中國文化博大精深,在詩、詞、小說、甚至日常生活中,往往不自覺地使用值得追根究柢的典故。前兩天不知在哪裡看到「弱水三千,唯取一瓢飲」這句話,去不知它的出處,就 google 一下,結果很有趣,答案竟然有多個,莫衷一是,特地與大家分享: 弱水的說法自古便有,古代有些河流因為湍急或者水淺,不能使用舟船,被認為是水過於羸弱,不能載舟。《山海經》說:昆侖之北有水,其力不能勝芥,故名弱水。後來就泛指遙遠險惡,或者汪洋浩蕩的江水河流,蘇軾的《金山妙高臺》有蓬萊不可到,弱水三萬里的句子。在《西遊記》中描述流沙河時,第一次用了三千弱水的說法:八百流沙界,三千弱水深,鵝毛飄不起,蘆花定底沉。 紅樓夢中弱水三千的說法,當是取其浩大之意,即使弱水連天,於我一瓢足矣。以顯示賈寶玉的誠意。這段告白也成了紅樓夢中的名句之一,後來蘇曼殊,古龍,金庸等多有引用。 弱水三千只取一瓢,源起佛經中的一則故事,警醒人們“在一生中可能會遇到很多美好的東西,但只要用心好好把握住其中的一樣就足夠了”。 出處 佛祖在菩提樹下問一人:“在世俗的眼中,你有錢、有勢、有一個疼愛自己的妻子,你為什麼還不快樂呢?”此人答曰:“正因為如此,我才不知道該如何取捨。”佛祖笑笑說:“我給你講一個故事吧。某日,一遊客就要因口渴而死,佛祖憐憫,置一湖於此人面前,但此人滴水未進。佛祖好生奇怪,問之原因。答曰:湖水甚多,而我的肚子又這麼小,既然一口氣不能將它喝完,那麼不如一口都不喝。”講到這裡,佛祖露出了燦爛的笑容,對那個不開心的人說:“你記住,你在一生中可能會遇到很多美好的東西,但只要用心好好把握住其中的一樣就足夠了。弱水有三千,只需取一瓢飲。” 《紅樓夢》曾兩次出現弱水,第一次是在第二十五回,形容那跛足道人:“一足高來一足底,渾身帶水又拖泥。相逢若問家何處?卻在蓬萊弱水西。” 如果按蘇軾的詩句“蓬萊不可到,弱水三萬里”去分析,這弱水往往是指神仙出沒遙遙而不可及的去處。 第二次出現該詞,便是第九十一回“布疑陣寶玉妄談禪”一節。說此刻賈府的主子們從老太太到賈政、王夫人,再到王熙鳳等對寶玉的婚姻已經統一了看法,即薛寶釵為最佳人選,並正式的說與薛姨媽。寶玉和黛玉似乎感覺出氣氛的異樣,陷入迷茫。為相互測試對方的心境,寶黛二人盤腿打坐,模仿佛家參禪的形式以機鋒語表達自己愛的忠貞不渝。首先由黛玉發問:“寶...

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