رياضيات و زندگي
علم لقمه برگرفتن از سفره طبيعت است . و رياضي زاييده احتياجو در آغازمبتني بر تجربه. رياضيات انعکاس دنياي واقعي در ذهن ماست. به عقيده بعضي‌ها :رياضيات زيباترين زبان براي توصيف طبيعت و روابط بين پديده‌هاي طبيعي است.
سيلوستر مي‌گويد:”رياضيات ،مطالعه شباهتها در تفاوتها و مطالعه تفاوتها درشباهتهاست.”
علت اساسي موفقيت رياضيدانان در آفريدن علمي به اين زيبايي که عميق‌ترين معرفت بشري شمرده مي‌شود:سخت‌گيري بدون بخشش کوچکترين خطاها در کنار روش و معيارهاي منطقي آنها به همراه جديت ، خلاقيت ، به غايت انديشيدن و نيز بلند پروازي و جسارت شکستن هر چه موجود است. به هر قسمت از زندگي که کنجکاوانه و با دقت بنگريم ، اثر مستقيم يا غير مستقيم رياضيات در آن مشاهده مي‌کنيم. نمونه آن کشف اخير اين مساله توسط دانشمندان است که :” يکي از انواع حشرات که بر روي شاخ و برگ درختان لانه سازي ميکند، روش کارش بر اساس يک فرمول پيچيده رياضي است.”
در حالت کلي رياضيات راه هاي متعددي براي باز شدن فکر در اختيار ما قرار دارد که از مهمترين آنها مطالعه ي رياضيات از جمله شاخه ي تر کيبيات است.رياضيات اين کمک را به ما ميکند تا مشکلات و موضوعات زندگي را بهتر و راحت تر تجزيه و تحليل کنيم.
آمارهاي جهاني نشان مي دهد طلاق در خانواده هايي که حداقل يکي از همسران رياضي خوانده است در مقايسه با ساير خانواده ها بسيار کمتر است.
رياضيات و علوم
اکثر رياضيدانان بگونه طبيعت شناس هستند يا اينکه هم فيزيکدان و هم رياضيدان هستند. يعني فيزيکدانان براي حل مشکلي از طبيعت يا بررسي مسايل طبيعي به رياضيات مراجعه نموده‌اند.
بنابرين با ابزار رياضي و ذهن خلاق فيزيکي ميتوان پرده از خيلي مبهمات و مجهولات برداشت و رياضي فيزيکي شد.
و به کشفهاي بزرگي دست يافت که الگوي دانشمندان هم اين بوده است.
پس علوم مختلف بهم تنيده شده و مکملهاي همديگرند.
رشد يکي به ديگري وابسته هست و لازم پيشرفت در يک شاخه از علم پيشرفت در شاخه اي ديگر هم هست. مثالهاي زير اين مسيله را براي ما روشن تر ميکند.
کارل فردريک گوس (1777-1855) روي نقشه هاي جغرافيايي کار مي گرد. با روش گوس توانستند بسياري از نقشه هاي جغرافيايي را نقشه برداري اصلاح کنند. ولي اين روش که براي تهيه و تصحيح نقشه هاي جغرافيايي در نظر گرفته شده بود، براي حل مساله ي حرکت آب در اطراف يک جسم و يا حرکت هوا در اطراف بال هواپيما هم به کار گرفته شد.
مي بينيد، رياضيات سالها از صنعت جلوتر است و انسان مي تواند به ياري رياضيات مساله هاي پيچيده ي صنعت را حل کند. به کمک يک نظريه ي رياضي که پيش تر کشف شده بود توانستند مساله هاي عملي مهمي را حل کنند.
جيمس کلارک ماکسول (1831-1879) فيزيکدان انگليسي، قانون نوسان هاي الکترو مغناطيسي را به ياري معادله هاي رياضي بيان کرد. او با روش خالص رياضي نتيجه گرفت و ثابت کرد موجهاي الکترو مغناطيسي با سرعتي نزديک به سرعت نور منتشر مي شوند. در ضمن ماکسول تاکيد کرد در طبيعت به جز موج هاي کوتاه، موجهاي الکترومغناطيسي بلند هم وجود دارند. پيش بيني ماکسول به حقيقت پيوست و 25 سال بعد، موجهاي راديويي کشف شدند. در زمان ما دقت فيزيک امروزي متوجه ذره هاي بنيادي است که مهم ترين آنها الکترون، پروتون و نوترون هستند. ولي آيا شما مي دانيد همه ي اين ذره هاي بنيادي پيش از مشاهده پيشگويي و بعد کشف شدند. نخستين ذره ي بنيادي يعني الکترون را ژوزف جان تامسون، فيزيکدان انگليسي (1856-1940) کشف کرد ولي پيش بيني آن را ج بستون، فيزيکدان ايرلندي در سال 1872 و سپس هلمهولتس (1821-1892) فيزيکدان و رياضيدان آلماني در سال 1881 کرده بودند.
مساله اي به نام حرکت ذره هاي ريز- الکترون ها، پروتونها، نوترونها و . . . وجود دارد که بررسي آن، قانون تغيير ذره ها را در شرايط متفاوت مشخص و تنظيم مي کند. در اين بررسي بسياري از پديده هاي مربوط به فيزيک اتمي و فيزيک هسته اي روشن مي شوند. اين بررسي به صورت يکي از شاخه هاي فيزيک ر آمده است و به نام مکانيک “کوانتايي” معروف است.
بسياري از کشف هاي مربوط به مکانيک کوانتايي و بسياري از قانون هاي آن براساس پيشگويي هاي نظري و بر اساس نظريه ها و روش هاي رياضي به دست آمده اند. دانشمندان هم براساس همين پيشگويي هاي نظري، بررسي ها و پژوهش هاي آزمايشي خود را انجام دادند و در نتيجه مساله هاي زيادي روشن و قانون هاي بنيادي مهمي تنظيم شدند.
آيا تنها در مکانيک کوانتايي است که در آغاز به ياري رياضيات، حکم نظري تازه و تازه تري را کشف کردند و سپس از راه آزمايش آنها را تاييد کردند؟
در زمينه ي سينماتيک گازها هم پيش تر به صورت نظري، بستگي بين درجه ي حرارت، مالش (اصطکاک) دايمي گازها و ارزش نسبي و مجرد انتشار ثابت با هدايت حرارت، محاسبه مي شد و سپس بر اساس اين محاسبه کشف هاي مهم و با ارزشي صورت گرفت.
موفقيت هاي تازه و کشف هاي جديدي که در فيزيک، شيمي، اخترشناسي، زيست شناسي و ساير دانش هاي طبيعي و فني به دست آمده اند. براساس تشکيل نظريه هاي تازه ي رياضي و يا استفاده از نظريه هاي کهنه و فراموش شده ي رياضي انجام گرفته است.
منبع:http://www.academist.ir/خ