چرا باید ریاضی و هندسه را یاد بگیریم ؟

تاليف و گرد‌آوري: سید غلامرضا حسینی 
رفاه و آسایشی كه بشر امروز از آن برخوردار است، در پرتو دانش، فناوری مدرن، مهندسی و سایر علوم به ویژه فیزیك، شیمی، زيست‌شناسي و رشته‌های مربوط به آنها به دست آمده است.
در مطالعه این رشته‌ها و تقریبا هر رشته دیگر، فرد به دانستن سطح معینی از ریاضیات نیازمند است. بیشترین معلومات ریاضی برای مطالعه در رشته‌های مهندسی، فیزیك و شیمی ‌مورد نیاز می‌باشد. سایر رشته‌ها مانند پزشكی، روان‌شناسی، جامعه‌شناسی، زيست‌شناسي، كشاورزی، بازرگانی، تجارت، بانكداری و ده‌ها رشته دیگر اگر چه ظاهرا ارتباط زیادی با ریاضیات ندارند- و در حقیقت تا صد سال قبل این رشته‌ها تكیه زیادی بر ریاضیات نداشتند- اما در شكل‌های مدرن و امروزی خود، این رشته‌ها دارای نظريه‌هایی هستند كه درك آنها و كاربردشان دقيقا بستگی به آمار و تكنیك‌های ریاضی دارد.
ریاضیات تنها زبانی است كه پدیده‌های طبیعی جهان هستی را به خوبی توضیح می‌دهد. ریاضیات حتی پدیده‌های اجتماعی -خواه اجتماعات بشری، خواه حتي اجتماعات جانوري- را نیز می‌تواند به خوبی تشریح كند و با ترسیم یک مدل، تغییرات آتی آنها را پیش‌بینی كند.
لوباچفسكی می‌گوید: "هیچ شاخه‌ای از علم ریاضی-هر اندازه هم كه انتزاعی و مجرد باشد- وجود ندارد كه یك روز كاربردی برای آن در توضیح پدیده‌های دنیای واقعی پیدا نشود."
ازكهكشان‌ها و حركت سیارات عظیم به دور خورشید گرفته تا حركت ابرها، بادها، گردبادها و از پرواز فضاپیماهای غول‌پیكر و هواپیماهای عظیم‌الجثه و حركت قطارها، كشتی‌ها و خودروها گرفته تا اُفتادن سیبی از درخت و سقوط قطرات باران و به وجود آمدن رنگین‌كمان و حركت بی‌امان و خستگی‌ناپذیر الكترون‌ها به دور هسته اتم‌ها و فعل و انفعالات شیمیایی كه میلیون‌ها مورد از آن هر لحظه در طبیعت رخ می‌دهد و هرگونه تغییر در هر چیز و هر زمان، همه و همه با كمك مدل‌ها و معادلات ریاضی قابل بررسی هستند.
قسمت عمده فیزیك با زبان ریاضی قابل تشریح و فهم است. نظريه‌های كوانتوم و نسبیت كه قوانین كائنات را تشریح می‌کنند، با زبان ریاضی بیان می‌شوند. 
گالیله می‌گوید: "جهان هستی همواره در برابر دیدگان حیرت‌زده انسان گسترده خواهد ماند و انسان هرگز نمی‌تواند آن را درك كند، مگر این كه زبانی كه این جهان با آن نوشته و توضیح داده شده است، را یاد بگیرد و حروف آن را بشناسد. این چیزی جز ریاضیات نیست و این حروف جز مثلث، دایره و سایر اشكال هندسی چیز دیگری نیستند. بدون این زبان انسان حتی یك كلمه از جهان هستی را نخواهد فهمید و همواره مانند گمشده‌ای است كه در كوچه‌های پر پیچ وخم سرگردان است."
بسیاری از مردم فكر می‌كنند كه فارغ‌التحصیل رشته ریاضی، فقط كارایی آنها در تدریس ریاضیات است، در حالی كه امروزه در غرب، بسیاری از كارفرماها برای استخدام در بخش‌های مختلف سازمان‌ها و نهادهای خود، علاقه‌مند هستند متخصصانی را كه استخدام می‌كنند، دارای معلومات خوبی از ریاضیات نیز باشند، به ویژه قادر به تجزیه و تحلیل مسائل موجود در آن كار و مطابقت دادن آنها با مدل‌های ریاضی و بالاخره حل مسئله باشند.
موارد ذكرشده برخی از دلایلی بودند كه آموختن ریاضیات را در عصر امروز ضروری می‌كنند. اما آموختن ریاضیات یك دلیل دیگر هم دارد و آن این است كه برای بسیاری از انسان‌ها ریاضیات از جذابیت خاصی برخوردار است و آن پی بردن به شگفتی‌ها و اسرار و زیبایی‌هایی است كه این دانش در ذات خود نهفته دارد.

ریاضیات و زندگی
علم، لقمه برگرفتن از سفره طبیعت، و ریاضی زاییده احتیاج و در آغاز مبتنی بر تجربه است. ریاضیات انعكاس دنیای واقعی در ذهن ماست. به عقیده برخي، ریاضیات زیباترین زبان برای توصیف طبیعت و روابط بین پدیده‌های طبیعی است.
سیلوستر می‌گوید: "ریاضیات، مطالعه شباهت‌ها در تفاوت‌ها و مطالعه تفاوت‌ها در شباهت‌هاست."
 علت اساسی موفقیت ریاضیدانان در آفریدن علمی ‌به این زیبایی كه عمیق‌ترین معرفت بشری شمرده می‌شود: سخت‌گیری بدون بخشش كوچك‌ترین خطاها، دركنار روش و معیارهای منطقی آنها به همراه جدیت خلاقیت، به غایت اندیشیدن و نیز بلندپروازی و جسارت شكستن هرچه موجود است.
 به هر قسمت از زندگی كه كنجكاوانه و با دقت بنگریم، اثر مستقیم یا غیرمستقیم ریاضیات را در آن مشاهده می‌كنیم.
 نمونه آن كشف اخیر این مسئله توسط دانشمندان است كه: "یكی از انواع حشرات كه بر روی شاخ و برگ درختان لانه‌سازی می‌كند، روش كارش بر اساس یك فرمول پیچیده ریاضی است."
در حالت كلی ریاضیات، راه‌های متعددی برای باز شدن فكر در اختیار ما قرار داده كه از مهم‌ترین آنها مطالعه ریاضیات در شاخه تركیبیات است.
ریاضیات به ما كمك می‌كند تا مشكلات و موضوعات زندگی را بهتر و راحت تر تجزیه و تحلیل‌ كنیم. آمارهای جهانی نشان می‌دهد، طلاق در خانواده‌هایی كه حداقل یكی از همسران، ریاضی خوانده است، درمقایسه با سایر خانواده‌ها بسیار كمتر است.

ریاضیات و علوم
اكثر ریاضیدانان به گونه‌ای طبیعت‌شناس هستند یا این كه هم فیزیكدان و هم ریاضیدان هستند. یعنی فیزیكدانان برای حل مشكلی از طبیعت یا بررسی مسائل طبیعی به ریاضیات رجوع می‌کنند.
بنابراین با ابزار ریاضی و ذهن خلاق فیزیكی می‌توان پرده از خیلی مبهمات و مجهولات برداشت و ریاضی فیزیكی شد و به كشف‌های بزرگی دست یافت كه الگوی دانشمندان هم این بوده است.
پس علوم مختلف به هم تنیده شده و مكمل‌های يكدیگرند، رشد یكی به دیگری وابسته است و لزوم پیشرفت در یك شاخه از علم، پیشرفت در شاخه‌ای دیگر هم هست. مثال‌های زیر این مسئله را برای ما روشن‌تر می‌كند. 
كارل فریدریك گوس (1855-1777) روی نقشه‌های جغرافیایی كار می‌كرد. با روش گوس توانستند بسیاری از نقشه‌های جغرافیایی را در نقشه‌برداری اصلاح كنند.
 ولی این روش كه برای تهیه و تصحیح نقشه‌های جغرافیایی در نظرگرفته شده بود، برای حل مسئله حركت آب در اطراف یك جسم و یا حركت هوا در اطراف بال هواپیما هم به كارگرفته شد.
بنابراین ریاضیات سال‌ها ازصنعت جلوتر است و انسان می‌تواند با کمک ریاضیات مسئله‌های پیچیده صنعت را حل كند. با استفاده از یك نظریه ریاضی كه قبلا كشف شده بود توانستند مسئله‌های عملی مهمی ‌را حل كنند.
جیمز كلارك ماكسول (1879-1831) فیزیكدان انگلیسی، قانون نوسان‌های الكترومغناطیسی را به یاری معادله‌های ریاضی بیان كرد، او با روش ریاضی نتیجه گرفت و ثابت كرد، موج‌های الكترومغناطیسی با سرعتی نزدیك به سرعت نور منتشر می‌شوند.
در ضمن ماكسول تاكیدكرد در طبیعت به جز موج‌های كوتاه، موج‌های الكترومغناطیسی بلند هم وجود دارند. پیش‌بینی ماكسول به حقیقت پیوست و 25 سال بعد، موج‌های رادیویی كشف شدند.

زیبایی‌شناسی ریاضی
علاقه به هنر و توجه به زیبایی‌های طبیعت و زندگی یكی از جنبه‌های شخصیت انسانی را تشكیل می‌دهد، و این علاقه را می‌توان از همان سال‌های نخست تحصیل، شكل داد و تقویت كرد. 
درس‌های ریاضی می‌تواند نقش عمده‌ای در شكوفایی زیبایی‌شناسی داشته باشد، معلم باتجربه می‌تواند از هر فرصتی برای تقویت درك هنری دانش‌آموزان استفاده كند وظرافت بیش‌تری به روحیه زیبایی‌شناسی آنها بدهد.
كودكان ونوجوانان هر چیز جالب را دوست دارند، و در ریاضیات، موضوعات جالب و زیبا فراوان است. ریاضیات دانشی است منطقی، دقیق و قانع كننده و همه بخش‌های آن، مثل حلقه‌های زنجیر به هم پیوسته‌اند.
سرچشمه تاثیر احساسی و هنری ریاضیات را، باید در قطعی بودن نتیجه‌گیری‌ها و عام بودن كاربرد‌های آن و همچنین، در كامل بودن زبان ریاضیات، در مسئله‌های معمایی و سرگرم‌كننده، جست‌وجو كرد.

منبع : دانشمند