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数学是如何工作的

由:罗伯特·兰姆

数字是什么?

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拳击裁判负责计数。
图示游行/盖蒂图片社

数学可以归结为模式识别。我们确定了模式并利用它们来应对挑战。然而,要做到这一切,我们需要数字——或者至少是我们的数字所代表的信息

数字是什么?我们将在后面进一步探索,这是一个看似深奥的问题,但你已经知道简单的答案了。数字是代表计数的字和符号。假设你走出家门,看到两只愤怒的狗。即使你不知道单词“2”或相应的数字是什么样子,你的大脑也能很好地理解两只狗与三只、一只或没有狗的情况的区别。

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我们把这种内在的理解力归功于我们的大脑(特别是顶叶下叶),它自然地从周围环境中提取数字,就像它识别颜色的方式一样[来源:Dehaene].我们称之为数觉我们的大脑从出生起就具备了这种能力。研究表明,虽然婴儿不了解人类的数字系统,但他们仍然可以识别数量的变化。

神经成像研究甚至发现婴儿具有参与的能力对数计算,或基于物理量的积分增长进行计数。虽然一个宝宝看不出5只泰迪熊和6只泰迪熊的区别,但他或她会注意到5只和10只的区别。米勒].

数字感在动物的环境导航中起着至关重要的作用。然而,动物的数字感会随着数字的增大而变得越来越不精确。例如,人类在系统上计算4 + 5比计算2 + 3要慢[来源:Dehaene].

在远古时代的某个时候,史前人类开始发展一种增强数字感的方法。他们开始用手指和脚趾数。这就是为什么这么多数字系统依赖于由5、10或20组成的组。八进制数数或十进制系统源于双手的使用,而20或第二十的系统都是基于手指和脚趾的使用。

所以远古人类学会了外化他们的数字感,在这样做的过程中,他们可以说创造了人类最重要的数字感科学成就:数学。