数学学科庆祝月

如果没有数学，人类社会如今会是什么样的？数学的美式英文为Math，在英式或澳大利亚英文中则为Maths。每年4月是国际数学和统计学认知月。此外，2022年还恰逢计算尺问世400周年。在电子计算器和计算机于20世纪出现之前，计算尺在漫长的数百年内一直是一种重要的数学工具。

数学简史

关于数学方法、符号和概念诞生的最早证据可以追溯至大约3000年前的古代美索不达米亚和苏美尔文明。现存最早的数学文本是一块来自古代巴比伦的泥板，书写时间大约是公元前2000-1900年。自那时起，古埃及人开始将算术、代数和几何用于税务、商业和贸易领域，并用于研究天文学和创造历法。

一块古代巴比伦泥板，命名为Plimpton 322（现收藏于哥伦比亚大学的G.A. Plimpton馆藏中）。该泥板包含楔形文字书写的数字列和行，被认为书写于大约公元前1800年。

公元前6世纪，在Pythagoras（右，位于意大利罗马Borghese别墅内的Pythagoras雕塑）的领导下，数学学科在希腊被正式命名，并取得显著发展。Pythagoras是每位学过几何的学生都熟悉的勾股定理的创始人。希腊人在演绎推理、逻辑证明等领域推动了数学学科的发展。罗马人则对应用数学作出了贡献，将其用于测量、结构和机械工程以及簿记。

11世纪，中国也出现了数学概念，并且代数、几何、数论、三角学等学科也取得了独立发展。中国的计数体系包括多位数和负数以及2进制和10进制。如今，我们使用的数字体系称为“阿拉伯”数字体系（即1、2、3、等等），其最早是在公元1世纪到4世纪期间在印度发展起来的，然后通过伊斯兰数学家们（尤其是古代波斯的 al-Khwarizmi）传播开来。

到了中世纪，标准数学学科已经完善建立，并帮助推动了天文学、科学和探索领域的繁荣发展，从文艺复兴时期开始，并一直持续到现代时期。如今的数学思想家们经常与物理学家合作探索 弦理论、粒子物理学和量子理论等领域。许多研究专注于 人工智能/机器学习等领域的应用数学，以及自然科学（例如：气候变化、能源效率等）和健康科学（例如：COVID-19 新冠肺炎疫情）领域的数学和统计建模。在瑞淀，部分员工的工作也涉及其中一些领域。

计算尺的发展历史

17世纪初，对数概念首次被提出，其发明归功于两位数学家。其中一位是苏格兰数学家John Napier，他希望以更简单的算术（加法和减法）进行代替，以简化乘法和除法运算。他发表了对数表，用作一般参考。与此同时，英国数学家和发明家Edmund Gunter发明了目前已知的首个对数刻度仪，以帮助海员们进行航海计算。

1632年，英国人William Oughtred在这些发展成果的基础上设计出首个可调节的对数刻度尺，其形状为圆形。此外，他还设计出首个线性尺。但直到1654年，Robert Bissaker才发明我们如今使用的标准线性“计算尺”。

老式圆形计算尺（左）和圆柱形计算尺（右），称为“Thacher”， 以其发明者Edwin Thacher的姓氏命名。

从基本层面而言，计算尺是一种模拟计算机，提供一种快速计算方法，如果仅使用纸和笔将会非常耗时费力。顾名思义，计算尺由多种单独的标尺组成，这些标尺可以滑动（或旋转）到不同的对位点，以给出不同计算的结果。

标尺上通常标有线性或对数刻度（与指数值相关的刻度标记），这使我们能够快速计算乘法和除法、平方和平方根、立方和立方根、对数和三角函数。阅读更多 有关计算尺上可以找到的不同刻度以及如何将它们应用于一系列计算的信息。

到月球去！

众所周知，现代化手机的计算能力比美国国家航空航天局（NASA）当年用于将宇航员送上月球的计算能力还要强。另外值得注意的是，阿波罗登月计划涉及的数学计算主要是人工完成的，通常依靠计算尺【在许多情况下，由Katherine Johnson及她的同事们等职位名称为“计算员”的女性完成，她们因电影幕后英雄而出名】。

直到1972年，手持式电子计算器才被发明出来，因此，在此之前，计算尺几乎是每位NASA工程师随身携带用于进行日常计算的一种关键工具。事实上，宇航员Edwin “Buzz” Aldrin在阿波罗11号登月计划期间使用随身携带的袖珍计算尺在登月之前的最后时刻进行了一些重要计算。当阿波罗13号登月计划失败后，工程师们能够使用他们手中的可靠计算尺快速重新计算飞行轨迹。 了解更多 有关计算尺如何在太空计划中发挥作用的信息。

美国国家航空航天局（NASA）的标准版计算尺为6英寸的Pickett N600-ES，其用于阿波罗13号登月计划。（图片来源：史密森尼国家航空航天博物馆）

应用数学无处不在

每位曾经抱怨数学的青少年学生（比如：‘我为什么需要知道这些数学知识？我在现实生活中永远都不可能会用到它！’）都对数学学科具有较大的误解。数学是一门基础学科，它是一种通用语言，几乎可以描述我们周围的每一种物体、行为和现象。科学和医学领域都依赖于数据的统计分析。而且，应用数学并不仅仅适用于高等物理、金融、临床研究等复杂课题。

从在建筑工地上测量尺寸和角度的木匠，到跟踪产品库存的店主，从对不同抵押贷款条款进行比较的购房者，到使用1和0构建巨大虚拟世界的计算机程序员，数学无处不在。如果不考虑重量、度量衡和温度，你甚至无法烘焙出蛋糕；如果不考虑速度、时间与距离之间的关系，你甚至无法驾驶车辆。

当然，数学也是瑞淀业务的核心基础所在。虽然并不涉及计算尺的使用，但我们需要进行大量的测量和计算。我们业务的核心是使用瑞淀的ProMetric®成像亮度计和色度计采集详细的光线数据（无论是来自光源还是发射自显示屏）。然后，我们的软件将测量亮度和色度数值，并执行额外的分析，供制造商们用于评估其产品的视觉性能。

如需与我们共同参与各项数学学科庆典活动，请访问 数学与统计学认知月网站。请记住，数学“非常重要”（抱歉，我们忍不住再次提醒大家）。