数学|5个古怪的数学领域


数学|5个古怪的数学领域
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Mathematics这个词源自希腊语 , 原意为“知识和学习” , 这在某种程度上很好地概括了数学 。
数学是一个庞杂的研究领域 , 从数论到代数 , 再从几何到分析 , 它包含了数量、结构、空间和变化的各种话题 。 这里有一个广阔的大千世界 。 这也意味着 , 其中可能隐藏着许多“稀奇古怪”的领域 。
 
这里有一些可能会让你惊讶的怪诞数学领域 , 你听过几个?

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从时间、距离和质量 , 到自来水中的盐浓度 , 无论是在科学研究中 , 还是日常生活里 , 我们都离不开测量 。
 
计量学就是测量的科学 , 这一科学领域着眼于对数学的实际应用 , 它试图保持事物的标准化 , 避免混淆 , 并建立起一种对单位的共识 。 而计量学家的工作就是研究、改进、简化并维护测量 , 从而帮助我们更好地理解这个世界 。

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现在我们把一只脚迈入生物学的范畴 , 或者至少是生物学和数学之间的一次绝佳的碰撞 。 基本形态学让我们从数学的角度看待生物学 。 例如 , 基本形态学家可以观察胚胎中细胞分裂的几何学 , 它可以告诉我们婴儿生长发育过程中的化学和平衡 。
【数学|5个古怪的数学领域】这同样是一个有趣的例子 , 真正证明了数学无处不在——甚至在我们出生之前 , 数学就已经成了我们生命的一部分 。

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混沌是指所有看起来随机而无序的动态系统 , 但它们实际上遵循着一些非常复杂的模式和规律 , 通常依赖于起始条件 。 这种系统在自然世界几乎随处可见 , 比如流体的流动、天气和气候、生态系统 , 甚至COVID-19的模拟 。 因此 , 混沌学家可以研究并帮助预测这些系统的行为 。
 
混沌理论这一概念也早已渗透进大众文化中 , 最著名、也是最典型的一个例子便是蝴蝶效应 , 它说的是在一个动态系统中 , 初始条件的微小变化 , 可以带来巨大的连锁反应 。 我们常听到的一种略带诗意(也略失准确)的阐述是“一只蝴蝶在巴西轻拍翅膀 , 可以导致数周后得克萨斯的一场龙卷风” 。

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古戈尔(googol)是10100 , 也就是1后面跟着100个0 。 这个名字来自一位9岁的小男孩 , 他是数学家爱德华·卡斯纳的外甥 。 随后在20世纪40年代 , 卡斯纳在一本数学著作中写到了这个词 , 让这个名字流行开来 。 据说 , “谷歌”(Google)公司名字的来历就是不小心将古戈尔拼错了 。
对数学家来说 , 古戈尔这个数字本身没有什么特别的数学意义 , 但它可以帮助描述和比较非常庞大的数量级 , 从而让它在科普中占据了一席之地 。 而对古戈尔和其他非常大的数字的研究领域也常被称为古戈尔学 。 一位古戈尔学家可能会运用无限的创意 , 帮助命名那些非常大的数字 , 举个例子 , 你可以去查一查Wompogulus和Meameamealokkapoowa oompa 。 (你知道它们代表什么吗?)

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最后出场的这个领域可以说最为“烧脑” , 它涉及抽象代数中的一个领域——魔群(monster group) , 而对魔群的研究也被称为魔群学 。
魔群是最高阶的散在单群 , 位于有限简单群的四个无限族之外 。 它是群论的一部分 , 但这些群缺乏系统的模式 。 所有这些都意味着它极其复杂 , 因此很难进行定义 。 在此借用菲尔兹奖得主、著名代数学家理查德·E. 博赫兹的话来简单描述和介绍魔群:
“魔群是什么?”这个问题目前有几个合理的答案:
1)它是最大的散在单群 , 或者说是其阶中唯一的单群;
2)它是格里斯代数的自同构群;
3)它是魔群顶点代数的自同构群(这可能是最好的答案 。 );
4)它是魔群李代数的一组图自同构群 。
除了这些例子之外 , 你还知道哪些有趣的数学领域么?
#创作团队:
文字:Takeko
图片设计:Takeko
#参考来源:
https://cosmosmagazine.com/science/mathematics/5-quirky-study-areas-of-maths/
#图片来源:
设计素材来自Apple Emoji
来源:原理

编辑:zhenni

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