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物理学家也有数学恐惧症?

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2016-11-16 18:50

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有多少人是因为物理不好放弃理科,有多少人是数学不好没有选理工科。


其实数学不好,物理很牛的人比比皆是,最著名的就是爱因斯坦了。提起这位发现相对论的大师,我们又要说起他数学考试1.0的故事,其实1.0不是不及格,反而在德国的教育体系里是满分。但是爱因斯坦拿的是几何学的满分,这也是他空间想象能力超强的一种体现。但代数则是他的硬伤,就算已经成为了物理学大师,在推导相对论中几个关键的公式时,爱因斯坦差点疯掉,最后还是他的好朋友马塞尔•格罗斯曼再次帮助了他。



一项最新研究结果表明,数学再好的物理学家在学术道路上也会尽量避免大规模数学运算。此项研究发表于《New Journal of Physics》。


该研究表明物理学家对于塞满冗长数学公式的理论并不关心。更具体的来说,此项研究表示:数学研究或者数学本身广泛存在着“交流壁垒”,并且原因并不是人们没有接受过好的数学教育或者我们对“数学”保有偏见。


来自埃克塞特大学的提姆·法色特博士(Tim Fawcett)和安德鲁·希金森博士(Andrew Higginson)利用统计学方法,分析了2000多篇顶级物理学学术论文的引用文献,发现在这些文章中,那些有很多数学公式的文章的引用量是最少的。


对于这样的结果,希金森博士表示:“我们之前的研究已经表明生物学家并不喜欢公式,但是对于物理学家而言,他们的数学水平应该挺高了,然而他们也不喜欢公式,这让我们很吃惊。所以说,这个发现很关键,这表示数学理论和实验中间存在着鸿沟,而这也许也是很多科学研究中无法逾越或者很难逾越的潜在障碍。”


关于解决的方案,很多人将重心放在了教育方面。但是,研究结果表明,学校给学生的科学教育与训练并不能帮助我们破除这层壁垒。这些“作为研究对象”的物理学家们已经在数学教育中身经百战,但他们也不能越过数学与物理这么近的交流界限。然而目前来看,最有可能的解决方案是:建议教师在高度技术化的研究以及教学中加强语言的作用,例如,在解释公式的意义的时候多花点时间。


事情总是有两面的,法色特博士表示:“物理学家也要思考清楚,该如何更好地展示自己研究中的数学部分,将自己的理论变得通俗易懂,能让其他研究者一目了然。其实,说到底,仔细阅读一篇科技论文是很花时间的,就算最出色的物理学教授也是如此。而科学家的时间又是十分宝贵的,他们一般都不会去读那些需要很多时间去消化的文章。”


希金森博士表示:“当然,理想情况下,科学研究的影响力应该由其价值决定,而不是其表达方式。可是现实很残酷,如果一篇文章读起来不通顺的话,其价值往往会被忽视。正如我们之前说过,那些看重理论和实验之间的文字的科学家应该正视这种问题,而不是掩耳盗铃般不承认问题的存在。”


编辑:杨一鸣

参考:http://phys.org/news/2016-11-physicists-mathematics.html



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