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純粹數學

指数 純粹數學

一般而言,純粹數學是一門專門研究數學本身,不以应用为目的的學問(至少可见范围内无法应用),相對於應用數學而言。純粹數學以其严格、抽象和美丽著称。自18世纪以来,純粹數學成为数学研究的一个特定种类,并随着探险、天文学、物理学、工程学等的发展而发展。 純粹數學以數論為其代表。.

目录

  1. 22 关系: 卡尔·魏尔斯特拉斯卡爾·弗里德里希·高斯大卫·希尔伯特天文學尼古拉·布尔巴基工程学一个数学家的辩白应用数学伯特兰·罗素命题公理系统純粹數學物理学范畴论量化 (数理逻辑)探险戈弗雷·哈罗德·哈代数学数学家数学分析数论教授

  2. 抽象
  3. 数学分支

卡尔·魏尔斯特拉斯

卡尔·特奥多尔·威廉·魏尔斯特拉斯(Karl Theodor Wilhelm Weierstraß,姓氏可寫作Weierstrass,),德國數學家,被譽為「現代分析之父」。.

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卡爾·弗里德里希·高斯

约翰·卡爾·弗里德里希·高斯(Johann Karl Friedrich Gauß;), 德国数学家、物理学家、天文学家、大地测量学家,生于布伦瑞克,卒于哥廷根。高斯被认为是历史上最重要的数学家之一Dunnington, G. Waldo.

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大卫·希尔伯特

大卫·希尔伯特(David Hilbert,),德国数学家,是19世纪和20世纪初最具影响力的数学家之一。希尔伯特1862年出生于哥尼斯堡(今俄罗斯加里宁格勒),1943年在德国哥廷根逝世。他因为发明了大量的思想观念(例:不变量理论、、希尔伯特空间)而被尊为伟大的数学家、科学家。 他提出了希尔伯特空间的理論,是泛函分析的基礎之一。他热忱地支持康托的集合论与无限数。他在数学上的领导地位充分体现于:1900年,在巴黎的国际数学家大会提出的一系列问题(希尔伯特的23个问题)为20世纪的许多数学研究指出方向。 希尔伯特和他的学生为形成量子力学和广义相对论的数学基础做出了重要的贡献。他还是证明论、数理逻辑、区分数学与元数学之差别的奠基人之一。.

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天文學

天文學是一門自然科學,它運用數學、物理和化學等方法來解釋宇宙間的天體,包括行星、衛星、彗星、恆星、星系等等,以及各種現象,如超新星爆炸、伽瑪射線暴、宇宙微波背景輻射等等。廣義地來說,任何源自地球大氣層以外的現象都屬於天文學的研究範圍。物理宇宙學與天文學密切相關,但它把宇宙視為一個整體來研究。 天文學有著遠古的歷史。自有文字記載起,巴比倫、古希臘、印度、古埃及、努比亞、伊朗、中國、瑪雅以及許多古代美洲文明就有對夜空做詳盡的觀測記錄。天文學在歷史上還涉及到天體測量學、天文航海、觀測天文學和曆法的制訂,今天則一般與天體物理學同義。 到了20世紀,天文學逐漸分為觀測天文學與理論天文學兩個分支。觀測天文學以取得天體的觀測數據為主,再以基本物理原理加以分析;理論天文學則開發用於分析天體現象的電腦模型和分析模型。兩者相輔相成,理論可解釋觀測結果,觀測結果可證實理論。 與不少現代科學範疇不同的是,天文學仍舊有比較活躍的業餘社群。業餘天文學家對天文學的發展有著重要的作用,特別是在發現和觀察彗星等短暫的天文現象上。 http://www.sydneyobservatory.com.au/ Official Web Site of the Sydney Observatory Astronomy (from the Greek ἀστρονομία from ἄστρον astron, "star" and -νομία -nomia from νόμος nomos, "law" or "culture") means "law of the stars" (or "culture of the stars" depending on the translation).

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尼古拉·布尔巴基

尼古拉·布尔巴基(Nicolas Bourbaki,法語發音)是20世纪一群法国数学家的笔名。他們由1935年開始撰寫一系列述說對現代高等數學探研所得的書籍。以把整個數學建基於集合论為目的,在過程中,布尔巴基致力於做到最極端的嚴謹和泛化,建立了些新術語和概念。 布尔巴基是个虚构的人物,布尔巴基团体的正式称呼是“尼古拉·布尔巴基合作者协会”,在巴黎的高等师范学校设有办公室。.

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工程学

工程学、工程科学或工学,是通过研究与实践应用数学、自然科学、社会学等基础学科的知识,来达到改良各行业中现有建筑、机械、仪器、系统、材料、化學和加工步骤的设计和应用方式一门学科。实践与研究工程学的人叫做工程师。 在高等学府中,将自然科学原理应用至工业、农业、服务业等各个生产部门所形成的诸多工程学科也称为工科和工学。.

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一个数学家的辩白

《一个数学家的辩白》(A Mathematician's Apology)是一篇由英国数学家G·H·哈代在1940年写成的文章,在当年11月首次出版。这篇文章可以说是哈代本人的自传。哈代从自己的角度,谈论了数学中的美学,给了门外汉一个机会以洞察工作中的数学家的内心。話雖如此,哈代在本书中阐述的观点却只是个人的,他的观点也许不被所有的数学家認同。 这本书1967年的版本由哈代的好友,科学家与文学家C·P·斯诺作序。值得一提的是,斯诺的序几乎比哈代的正文还要长,而且斯诺作序时,哈代已经逝世。 在本书题首,哈代将这本书献给约翰·洛马斯(John Lomas),因为是他要哈代写这本书的。.

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应用数学

應用數學(Applied Mathematics)是以應用為目的的明確的數學理論和方法的總稱,研究如何應用數學知識到其他範疇(尤其是科學)的數學分支,可以說是純數學的相反,應用純數學中的結論擴展到物理學等其他科學中,應用數學的發展是以科學為依據,作為科學研究的後盾。包括線性代數、矩陣理論、向量分析、複變分析、微分方程、拉普拉斯變換、傅里葉分析、數值分析、概率论、數理統計、運籌學、博弈論、控制理論、組合數學、資訊理論等許多數學分支,也包括從各種應用領域中提出的數學問題的研究。而大部分應用數學是以作為物理分析的工具。計算數學有時也可視為應用數學的一部分。應用數學大部分的教學範疇都是以物理的模型為基礎進行分析,當中或許搭配了各種數學工具,就為了更貼近物理的系統。 圖論應用在網絡分析,拓撲學在電路分析上的應用,群論在結晶學上的應用,微分幾何在規範場上的應用,自動控制理論在計算上的應用,黎曼幾何應用於相對論,數理邏輯應用於計算機,最小二乘法應用於飛機起降時自動控制,利用數字合成計算機輔助的X射線斷層成像技術(1979年數學家獲得諾貝爾醫學獎)數論應用在密碼學,博弈論、概率論、統計學應用在經濟學,線性規劃用於生產安排調度,都可見數學在不同範疇的應用。.

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伯特兰·罗素

伯特兰·亚瑟·威廉·罗素,第三代羅素伯爵(Bertrand Arthur William Russell, 3rd Earl Russell,),OM,FRS,英国哲学家、数学家和逻辑学家,致力于哲学的大众化、普及化。 在數學哲學上採取弗雷格的邏輯主義立場,認為數學可以化約到邏輯,哲學可以像邏輯一樣形式系統化,主張逻辑原子論。 1950年,罗素获得诺贝尔文学奖,以表彰其“西歐思想,言論自由最勇敢的君子,卓越的活力,勇氣,智慧與感受性,代表了諾貝爾獎的原意和精神”。 1921年罗素曾於中国讲学,对中国学术界有相当影响。.

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命题

在现代哲学、逻辑学、语言学中,命题是指一个判断(陳述)的语义(實際表達的概念),這個概念是可以被定義並觀察的現象。命题不是指判断(陳述)本身。当相異判断(陳述)具有相同语义的时候,他们表达相同的命题。例如,雪是白的(汉语)和 Snow is white(英语)是相異的判断(陳述),但它们表达的命题是相同的。在同一种语言中,两个相異判断(陳述)也可能表达相同命题。例如,刚才的命题也可以说成冰的小结晶是白的,不過,之所以是相同命题,取決於冰的小结晶可視為雪的有效定義。 通常,命題是指閉判斷,以區別於開判斷,或謂詞。在這種情況下,命題不是真的就是假的。哲學學派邏輯實證主義支援這一命題的概念。 一些哲學家,諸如約翰•希爾勒,認為其他形式的語言或行為也判定命題。是非疑問句是對命題真值的詢問。道路交通標誌不通過語言和文字也表達了命題。使用陳述句也可能給出一個命題而不判定它,例如,在當老師請學生對某個引用發表意見的時候,這個引用就是一個命題(即它有語義)而這個老師並沒有判定它。在上一段中,只給出了命題雪是白的,但沒有判定它。.

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公理系统

数学上,一个公理系统(或称公理化系统,公理体系,公理化体系)是一个公理的集合,从中一些或全部公理可以一併用來逻辑地导出定理。一个数学理论由一个公理系统和所有它导出的定理组成。一个完整描述出来的公理系统是形式系统的一个特例;但是通常完全形式化的努力僅带来在确定性上递减的收益,并让人更加難以阅读。所以,公理系统的讨论通常只是半形式化的。一个形式化理论通常表示一个公理系统,例如在模型论中表述的那样。一个形式化证明是一个证明在形式化系统中的表述。.

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純粹數學

一般而言,純粹數學是一門專門研究數學本身,不以应用为目的的學問(至少可见范围内无法应用),相對於應用數學而言。純粹數學以其严格、抽象和美丽著称。自18世纪以来,純粹數學成为数学研究的一个特定种类,并随着探险、天文学、物理学、工程学等的发展而发展。 純粹數學以數論為其代表。.

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物理学

物理學(希臘文Φύσις,自然)是研究物質、能量的本質與性質,以及它們彼此之間交互作用的自然科學。由於物質與能量是所有科學研究的必須涉及的基本要素,所以物理學是自然科學中最基礎的學科之一。物理學是一種實驗科學,物理學者從觀測與分析大自然的各種基於物質與能量的現象來找出其中的模式。這些模式(假說)稱為「物理理論」,經得起實驗檢驗的常用物理理論稱為物理定律,直到有一天被證明是有錯誤為止(具可否證性)。物理學是由這些定律精緻地建構而成。物理學是自然科學中最基礎的學科之一。化學、生物學、考古學等等科學學術領域的理論都是建構於這些物理定律。 物理學是最古老的學術之一。物理學、化學、生物學等等原本都歸屬於自然哲學的範疇,直到十七世紀至十九世紀期間,才漸漸地從自然哲學中分別成長為獨立的學術領域。物理學與其它很多跨領域研究有相當的交集,如量子化學、生物物理學等等。物理學的疆界並不是固定不變的,物理學裡的創始突破時常可以用來解釋這些跨領域研究的基礎機制,有時還會開啟嶄新的跨領域研究。 通過創建新理論與發展新科技,物理學對於人類文明有極為顯著的貢獻。例如,由於電磁學的快速發展,電燈、電動機、家用電器等新產品纷纷涌现,人類社會的生活水平也得到大幅提升。由於核子物理學日趨成熟,核能發電已不再是藍圖構想,但其所引致的安全問題也使人們意識到地球環境、生態與人類的脆弱渺小。.

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范畴论

疇論是數學的一門學科,以抽象的方法來處理數學概念,將這些概念形式化成一組組的「物件」及「態射」。數學中許多重要的領域可以形式化成範疇,並且使用範疇論,令在這些領域中許多難理解、難捉摸的數學結論可以比沒有使用範疇還會更容易敘述及證明。 範疇最容易理解的一個例子為集合範疇,其物件為集合,態射為集合間的函數。但需注意,範疇的物件不一定要是集合,態射也不一定要是函數;一個數學概念若可以找到一種方法,以符合物件及態射的定義,則可形成一個有效的範疇,且所有在範疇論中導出的結論都可應用在這個數學概念之上。 範疇最簡單的例子之一為广群,其態射皆為可逆的。群胚的概念在拓撲學中很重要。範疇現在在大部分的數學分支中都有出現,在理論電腦科學的某些領域中用于對應資料型別,而在數學物理中被用來描述向量空間。 範疇論不只是對研究範疇論的人有意義,對其他數學家而言也有著其他的意思。一個可追溯至1940年代的述語「一般化的抽象廢話」,即被用來指範疇論那相對於其他傳統的數學分支更高階的抽象化。.

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量化 (数理逻辑)

在语言和逻辑中,量化是指定一个谓词的有效性的广度的构造,就是说指定谓词在一定范围的事物上成立的程度。产生量化的语言元素叫做量词。结果的句子是量化的句子,我们称我们已经量化了这个谓词。量化在自然语言和形式语言中都使用。在自然语言中,量词的例子有“所有”、“某些”;“很多”、“少量”、“大量”也是量词。在形式语言中,量化是从旧公式产生新公式的公式构造子(constructor)。语言的语义指定了如何把这个构造子解释为一个有效性的广度。量化是变量约束操作的实例。 在谓词逻辑的两类基本量化是全称量化和存在量化。这些概念被更详细的叙述于在单独文章中;下面我们讨论适用于二者的特征。其他种类的量化包括唯一量化。.

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探险

探險係指以發現信息或資源為目的的搜尋活動,所有的非固著生物均會進行探險行為。在人類历史上,地理大发现為探險活動快速成長的時期,當時歐洲探險家基於各種原因,於新世界進行航海並繪製地圖。而地理大发现後的探險活動大多基於探索資訊等原因。.

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戈弗雷·哈罗德·哈代

戈弗雷·哈羅德·哈代(Godfrey Harold Hardy,),英国數學家,出生于英格兰萨里郡,在剑桥大学三一学院毕业,其后在剑桥大学、牛津大学任教并成为英国王家学会成员。他长期担任牛津大学和剑桥大学的数学教授职位,与另一位英国数学家利特尔伍德进行了长达35年的合作,发表了过百篇论文,主要涉及数论中的丢番图逼近,堆垒数论;素数分布理论与黎曼函数;调和分析中的三角级数理论,发散级数求和与陶伯型定理,不等式,积分变换与积分方程等方面,对分析学和数论的发展有深刻的影响。他被认为是二十世纪英国分析学派的代表人物。 哈代在数学界外较为人所知的是他在1940年關於數學之美的隨筆-《-zh-hans:一个数学家的辩白;zh-hant:一個職業數學家的告白-》。书中包括了他对纯数学和数学应用的看法,經常被認為是寫給外行人的著作中,對於一位在工作中的數學家心靈最好的見解。 從1914年開始,哈代成為印度數學家斯里尼瓦瑟·拉馬努金的導師,生成了一段著名的關係。哈代很快的發現拉馬努金沒受教育卻表現出眾的才華,兩人之後成為親密的合作者。在保羅·艾狄胥的訪問中,哈代被問到什麼是他自己對數學最大的貢獻,他不加思索的回答是發現了拉馬努金。他稱他們之間的合作關係為:「我人生中的一個浪漫的意外」(the one romantic incident in my life.).

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数学

数学是利用符号语言研究數量、结构、变化以及空间等概念的一門学科,从某种角度看屬於形式科學的一種。數學透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察而產生。數學家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從選定的公理及定義中建立起嚴謹推導出的定理。 基礎數學的知識與運用總是個人與團體生活中不可或缺的一環。對數學基本概念的完善,早在古埃及、美索不達米亞及古印度內的古代數學文本便可觀見,而在古希臘那裡有更為嚴謹的處理。從那時開始,數學的發展便持續不斷地小幅進展,至16世紀的文藝復興時期,因为新的科學發現和數學革新兩者的交互,致使數學的加速发展,直至今日。数学并成为許多國家及地區的教育範疇中的一部分。 今日,數學使用在不同的領域中,包括科學、工程、醫學和經濟學等。數學對這些領域的應用通常被稱為應用數學,有時亦會激起新的數學發現,並導致全新學科的發展,例如物理学的实质性发展中建立的某些理论激发数学家对于某些问题的不同角度的思考。數學家也研究純數學,就是數學本身的实质性內容,而不以任何實際應用為目標。雖然許多研究以純數學開始,但其过程中也發現許多應用之处。.

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数学家

数学家是指一群對數學有深入了解的的人士,將其知識運用於其工作上(特別是解決數學問題)。數學家專注於數、數據、邏輯、集合、結構、空間、變化。 專注於解決純數學(基础数学)領域以外的問題的數學家稱為應用數學家,他們運用他們的特殊數學知識與專業的方法解決許多在科學領域的顯著問題。因為專注於廣泛領域的問題、理論系統、定點結構。應用數學家經常研究與制定數學模型.

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数学分析

数学分析(mathematical analysis)区别于其他非数学类学生的高等数学内容,是分析学中最古老、最基本的分支,一般指以微积分学、无穷级数和解析函數等的一般理论为主要内容,并包括它们的理论基础(实数、函数、測度和极限的基本理论)的一个较为完整的数学学科。它也是大学数学专业的一门基础课程。出自《数学辞海(第一卷)》 数学分析研究的內容包括實數、複數、實函數及複變函數。数学分析是由微積分演進而來,在微积分发展至现代阶段中,从应用中的方法总结升华为一类综合性分析方法,且初等微積分中也包括許多數學分析的基礎概念及技巧,可以认为这些应用方法是高等微积分生成的前提。数学分析的方式和其幾何有關,不過只要任一數學空間有定義鄰域(拓扑空间)或是有針對兩物件距離的定義(度量空间),就可以用数学分析的方式進行分析。.

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数论

數論是纯粹数学的分支之一,主要研究整数的性質。被譽為「最純」的數學領域。 正整数按乘法性质划分,可以分成質数,合数,1,質数產生了很多一般人也能理解而又懸而未解的問題,如哥德巴赫猜想,孿生質數猜想等,即。很多問題虽然形式上十分初等,事实上却要用到许多艰深的数学知识。这一领域的研究从某种意义上推动了数学的发展,催生了大量的新思想和新方法。數論除了研究整數及質數外,也研究一些由整數衍生的數(如有理數)或是一些廣義的整數(如代數整數)。 整数可以是方程式的解(丟番圖方程)。有些解析函數(像黎曼ζ函數)中包括了一些整數、質數的性質,透過這些函數也可以了解一些數論的問題。透過數論也可以建立實數和有理數之間的關係,並且用有理數來逼近實數(丟番圖逼近)。 數論早期稱為算術。到20世紀初,才開始使用數論的名稱,而算術一詞則表示「基本運算」,不過在20世紀的後半,有部份數學家仍會用「算術」一詞來表示數論。1952年時數學家Harold Davenport仍用「高等算術」一詞來表示數論,戈弗雷·哈羅德·哈代和愛德華·梅特蘭·賴特在1938年寫《數論介紹》簡介時曾提到「我們曾考慮過將書名改為《算術介紹》,某方面而言是更合適的書名,但也容易讓讀者誤會其中的內容」。 卡尔·弗里德里希·高斯曾說:「數學是科學的皇后,數論是數學的皇后。.

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教授

教授,是一種高等教育體系中的職稱。在中國漢、唐的大學中即設有此官職;在現代漢語、日語、及韓語的語境中,多作為英語「Professor」一詞的同義語使用,指在現代高等教育機構(例如大學或社區學院)中執教的教師。.

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另见

抽象

数学分支

亦称为 純數,純數學。