Математика

Что такое математика?

Прежде чем переходить к словам Гаусса "Математика — царица наук", разберемся, что она собой представляет. Под этим понятием подразумевают формальную науку, которая изучает различные свойства и взаимосвязь между такими абстрактными объектами, как числа, геометрические фигуры и символы. Слово "математика" имеет древнегреческие корни, оно означает "знание" или "область изучения".

Чтобы осуществлять свою деятельность, математика использует законы логических рассуждений и собственный язык. Весь математический фундамент зиждется на аксиомах, из которых уже выводятся теоремы. Математический язык представляет собой совокупность символов и взаимоотношений между ними. С помощью него можно отражать все процессы, происходящие в реальности, на некотором примитивном уровне. Каждый математический символ несет определенную информацию, которая имеет конкретный смысл, что его отличает от слова в естественном языке.

Любопытно отметить, что современная математическая нотация была разработана только в XVIII веке. В этом большие заслуги принадлежат швейцарскому математику и философу Леонарду Эйлеру.

По мнению многих ученых, первые математические операции (сложение, вычитание) человек выполнял еще до того, как появился естественный язык. Однако численная математика оформилась в единую и стройную науку только благодаря трудам древнегреческих ученых (Пифагор, Эвклид, Аристотель). Современная математика представляет собой несколько тысяч ее подразделов и ветвей, которые занимаются изучением 4-х базовых объектов: количества, структуры, пространства и изменений.

Связь математики с другими науками

Математика — царица всех наук. Эту фразу можно понять, если вспомнить разные современные науки и объекты их изучения.

Например, физика занимается исследованием природных процессов и формулированием законов, по которым они происходят. Но ее развитие было бы невозможным без математического аппарата. Более того, современная физика вышла на такие пространственные масштабы (микро- и макромир), что благодаря обычной интуиции понять, что там происходит, невозможно, и только математика способствует развитию этой науки.

Если рассмотреть химию, то исследуемые химические превращения всегда связаны с изменением степеней окисления реагентов, с выделением (поглощением) количества теплоты, то есть с математической формулировкой задачи.

Биология также не может существовать без математики: количество генов в клетке и развитие популяции — это сугубо математические вопросы.

Если оставить в стороне естественные науки и обратиться к гуманитарным, то в них тоже присутствует математика. Например, в литературе ритм стихов может быть выражен в виде математической нотации, а ноты в музыке — это своего рода адаптация математики к сфере "прекрасных звуков".

Во многих школах при изучении математики в старших классах ученикам дают задание подготовить проект "Математика - царица наук", чтобы ребята имели представление о ее важности в современном мире.

Самодостаточность математики

Многие могут подумать, что математика является лишь инструментом, который используют все известные человеку науки. Такое утверждение имеет свое обоснование, поскольку математика изначально развивалась "в помощь" наукам о природе, и многие ее утверждения выводились исходя из экспериментальных наблюдений и обобщения статистических данных.

Но не зря же математика — царица всех наук. В настоящее время она является также самодостаточной. Примером ее деятельности можно назвать задачи тысячелетия, представляющие собой чисто математические проблемы, над решением которых трудятся десятки тысяч людей со всего мира.