【数学の旅】数学とは何か?実は奥深い数学の話

数学とは何か

あなたは「数学」が好きですか?

↑の答えはおそらくパッカーンと二分されると思います笑

「好き」か「嫌い」か。

しかし、中には「数学は苦手だったけど、数学の不思議な魅力を少しでも知ってみたい…」と感じている人もいるのではないでしょうか。

そこで今回は、数学オタクの僕が日々数学と触れ合っている中で感じる、数学について綴っていきたいと思います。

事前知識は一切不要です。

もし数学に興味がある方はぜひ読み進めていただけたらと思います。

目次

最初にお伝えしたいこと

数学が苦手だ、と感じるかもしれませんが安心してください。

数学が「得意」であることと、「好き」であることは別物です。

数学や計算が苦手でも、数学はできます。

なぜなら、数学は好奇心に従って自由に思考する学問だからです。

数学 好奇心

数学と聞くと、どうしても「微分積分」や「関数」、「面積」といったイメージが先行しますが、実はそれだけではありません。

「なぜ渋滞が起こるのか?」「どうやったら麻雀で強くなれるのか?」「宝くじで当たるにはどうすれば良いのか?」といったことを研究したり、

「数学と音楽の関係性」を調べたり、新しい数学言語を開発したり、難攻不落のログインパスワードの桁数は何桁が良いのか?

などなど。

身近な事象の調査から哲学のような問いにも、実は数学的アプローチが可能なのです。

それに数学の定理や公式は、「これはどうすればいいんだろうか?」という誰かの好奇心によって編み出されているのです。

だからこそ、
・定理を覚えていない
・計算が苦手
・そもそも知識も何も忘れた!
・ひらめきもアイデア力もない!

としても全く問題ありません。

もちろん、「文系だから」や、「理系じゃないから」というのも数学を理解する上では全く関係はありません。

何かを知りたい、研究したいという「好奇心」から数学は始まるのです。

「数学をする」とは何か?

数学をするとは

「数学をする」とは次の3ステップがあります。

①好奇心を持って問いを立てる
②その問いを追求する
③納得できる結論を導く

数学は答えは出なくても良いと思います。
自分で納得できればそれでOKかなと。
(※もちろん、誰もが納得できる普遍的な定理が作れたらなお良し)

数学の礎を築いてきた天才たちでさえ、一人一人が定理を作ったというよりは、いろんな人の定理を総合して定理を進化させているのですから。

中には、定理ではなく「〇〇予想」というものも数学の世界には存在していますからね。

マルタ

「〇〇予想」とは、証明されていないけど、きっとこれが正しいだろうという予想です。

ですので、必ずしも数学は完璧な答えを出さないといけないわけではありません。

むしろ答えを出す以上に、問いを立てる側面が強い学問です。

数学チックなことから日常的なことまで。

例えば、
「円周率を求める方法は全部でいくつあるのか?」とか「この世で一番大きな数字は何だろう?」とかでもいいですし、

他には、「傘を持っていくかどうかの判断基準」や「就活で内定がもらえる確率」、「彼氏・彼女ができる確率」「タイムトラベルは可能かどうか?」、「アップル信者と宗教信者の違いは何か?」「幸福とは何か?」などなど。

このような問いに数学的アプローチができるのです。

数学を学ぶにあたって大切なこと

数学で大切なことは、「分からない」ことです。

中学・高校数学ではいかに定理を活用して、問題を解決するか、が数学のできる・できないの判断基準だったと思います。

しかし、その先の数学を考えるにあたっては知らないことだらけです。

定理や公式は無数に存在します。

マルタ

なんと、、、毎年200万近くの数学の定理が編み出されているそうです。

そのような背景から定理や公式は覚える必要はありません。

何も見ずに答えられる、という博識さは入りません。(忘れたら調べればOKですから。)

「分からないことばかりだ!だから知りたい!」と行動すること。

まずは「分からないことだらけだ」と気づくことが、数学を学ぶスタートではないかなと思うのです。

数学を学ぶことのメリット

数学を学ぶことのメリットについては、いろいろあります。

例えば、
・論理的思考力が身に付く
・抽象的な概念を考える力が身に付く
・計算能力が身に付く

などありますが、一番のメリットは「好奇心を育める」ことだと思います。

感情を磨く

この好奇心とは、「将来どんなことに役立つのだろう」などの効率性や合理性を排除した純粋な探究心です。

要するに、子供になれるってことですね笑

数学者として有名な岡潔という人物は「数学は情緒だ」と述べています。

情緒とは「花を見て、美しいと思う心。風景を見て綺麗だと思う心」だそうです。

平たくいえば、感性みたいなイメージでしょうか。

このような心を養えるのが数学を学ぶ一番の魅力だと感じています。

【参考記事】【数学は情緒】数学者は論理だけで生きているわけではない話

数学における具体的な内容

小・中・高校で学ぶ算数・数学は全体の一部です。
ザックリですが大きく分けると、2つあります。

①計算する数学

具体的には、因数分解や微分・積分、指数関数、図形問題(幾何学)などで問題を解いたり、

大学入試テストの問題などがこれにあたります。

おそらく数学と聞くと、このイメージが強いと思います。

実際、高校数学では主に計算がメインとなっていますからね。

もちろん、これらの学問は今も研究されていて、近年ではコンピューターやプログラミングを用いた研究にも応用されています。(応用数学と言われたりします)

これらは実社会で目に見える形で活用されています。

例えば、宇宙開発やプログラミング言語、工学分野での応用など。
※ちなみに、かの有名なサイン・コサインは心電図などで活用されてたりします。

②論理の数学

論理は計算問題と比べるとはるかに難易度が高く、抽象度が高いです。

例えば、「微分とは何か?」「積分とは何か?」「足す、引く、かける、割るという行為のルールとは」、「数字とは?」「無限とは」「連続とは」「関数とは」

など、数学の計算や工学技術の根本を支える学問となります。

正直いうと、論理の数学は難解なうえ、とても地味です汗

建物でイメージするなら、外面ではなく中身の基礎の部分だと思っていただけたらと思います。

表面的には目には見えづらいです。
社会的に役立っているかどうかすら判断しづらいです。

しかし、日常的な「数を数える行為」や「四則演算(+,-,x,÷)」ができるのは、この論理があって成り立つと言っても過言ではない大切な数学分野です。

代表的な学問としては、「論理と集合」や「命題」、「数理哲学」などが存在します。

この論理学は哲学に非常に近い分野となります。

最後に〜人間みな数学者〜

数学の第一歩は、「問いを立てる」ことです。

そう考えると、日常的にいろんな疑問を抱き、考えている我々はすでに数学をしていると言っても過言ではないように思うのです。

あとは、日常的にどのような数学が使われているかに気づくだけのような気がしています。

そうすることで、より世界の解像度がより高まるのではないでしょうか。

ぜひ、まずは少しづつで良いので数学についての関心を深め、知らないことを調べてみてください。

そして、好奇心や気になる問題を数学的アプローチで少しずつ理解を深めていきましょう。

PS.僕の野望

ちなみに、僕の野望は

・数学を活用して、自分の人生哲学を作る
・幸福の方程式を作る

ことです。

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