数学和生物有关系吗


大家皆知算术的法则:2加2等于4。

背后的原因却让人惊异。通常我们思考数字的方式,被一组科学家所打破,他们最近的发现揭示了算术的生物学根源,这是我们对周围世界感知方式的自然结果。

科学家的探索不仅解释了算术为何如此运作,而且阐明了数学是思维的基本性质,是创造力的符号体现。从古希腊时代至今,数学与物理现实之间的神秘对应一直被视为奇迹。物理学家马里奥·利维奥在其著作《上帝是数学家吗?》中深入探讨了这一观点,强调思想与世界的统一。

那么,算术为何具有普适性呢?

自人类文明诞生以来,我们已经为数字创建了超过五千年的符号。尽管存在超过一百种不同的符号系统,如巴比伦、埃及、伊特鲁里亚、和高棉等文明所使用的,但它们的共同点在于都基于加法和乘法。以我们熟悉的印度-数字为例:1434可以分解为(1 X 1000)+(4 X 100)+(3 X 10)+(4 X 1)。

我们不断发明相同的算法,算术是否隐藏着某种普遍真理?为了解开这个谜团,我们需要探索为何加法和乘法成为基本运算。尽管哲学家、数学家和认知科学家都在尝试回答这个问题,但仍缺乏一个符合科学严谨标准的答案。这一未知领域是我们知识中的一个重大空白。算术作为高等数学的基础,对于科学至关重要。

有趣的是,蜜蜂为我们提供了一条线索。许多类物种,包括昆虫,都展现出空间导航的能力,这似乎需要进行代数计算。例如,蜜蜂能够曲折地寻找花蜜,然后按照最直接的路线返回,仿佛它们能计算回家的方向和距离。尽管它们的微型大脑(约有96万个元)如何完成这些计算尚不清楚,但这些计算可能是加法和乘法的非符号先驱,经过自然选择的磨练,成为导航的最佳策略。算术可能以生物学为基础,经过进化的微调在某些方面显得特别。