淺談數學在軍事中的應用

黃文蝶

摘要： 數學是所有科學發展的基礎，與我們的生活緊密相關，對于軍事的影響更是深遠。早在古代的戰爭 中，人們就開始利用數學知識贏得戰爭。隨著社會發展，數學和軍事的聯系越來越緊密，對戰爭有著極其重要的影響。雖然戰爭給很多人帶來傷害，但是戰爭也是歷史發展的必然。討論數學在軍事上的應用對于學習數學有極其重要的作用。

關鍵詞： 數學;軍事武器;軍事戰略

數學是一門非常基礎學科，是其他學科發展進步的基礎，可以培養邏輯思維能力，更新對世界的認識等方面。隨著社 會的不斷發展，數學已經滲透到各個領域 ，為人們生活和社會進步發展起到了十分重要的作 用 ，同時對于軍事的發展也有著極其重要的作用。從冷兵器時代兵器的設計改進到現代戰爭中導彈彈道的設定，無一不體現數學的作用。了解數學在軍事上的應用，對于我們學習數學有著極其重要的意義。

一、在冷兵器時代中的應用

在冷兵器時代，人類出于對死亡的恐懼和戰勝敵人的強大愿望，就想到運用數學原理制造先進的武器。最開始，弓箭與投石機就是威力強大的遠程武器， 但是它們的精度便無法得到保障。但隨著早期數學家們不斷運用簡單知識改進這些武器性能，它們逐漸能打得更遠、更準。最著名的就是阿基米德的傳聞故事：阿基米德所住的王國遭到羅馬人的攻擊， 國王請阿基米德幫忙設計了各式各樣的兵器。例如弩炮、 軍用器械和利用拋物鏡面聚太陽光線，焚毀敵人船艦。

二、在熱兵器時代中的應用

在熱兵器時代，大規模的戰爭不斷出現，數學在其中發揮的作用也愈加大了。大規模的戰爭中需要分析大量的數據，一點偏差就是造成大規模行動的失敗。軍事統計學就成了分析信息的一種重要方式， 它能為后來的預測提供衣服。它是以概率論、統計學和模擬試驗為基礎，分析地形、氣候、波浪、水文等自然情況，對接下來的氣象、 水文甚至戰爭態勢的走向進行科學預測。 二戰時期，盟軍登陸諾曼底、西西里、硫磺島等，都是經過了大量的分析預測， 結合氣象學等專業知識確定出具體作戰的時間，為盟軍成功登陸打下了基礎。

三、在近代戰爭中的應用

俗話說：“亂世出英雄”。二次大戰期 間，為軍事科學服務的數學家和研究成果可以說是數不勝數。瓦爾德應戰爭的需要，首創序貫分析法 和決策函數理論，開創了統計學的新局面。蘭徹斯特利用數學方法研 究敵對雙方在戰斗中的武器、兵力消滅過程，1915年形成的一整套戰斗動態理論，在二戰中被恩格爾利用實戰數據進行了檢驗，其結果是 完全正確的。圖靈用數學方法破譯了德軍優良的恩尼格碼發報機發出的任何密碼。著名數學家柯朗關于激波學的研究受到了美國“科學研 究發展局 ”的高度重視。美國在“國家防衛科學委員會中專門成立了應用數學組，吸收了全國最有才華的數學家，如馮·諾伊曼、柯朗、摩爾、格雷夫、維布倫、韋弗爾、普拉格、麥克萊恩、韋爾等。在二次大戰結束時，僅英國、美國、加拿大三國軍隊中，從事運籌學工作者 已超過七百人。他們還在彈道學、射擊理論、追蹤曲線理、中心火力系統理論、穩定性、數值分析、系統工程等數學分支中作出了突出貢 獻。

四、在現代戰爭中的應用

在現代戰爭中，雙方使用現代化武器， 在幾乎視線可及范圍之外進行廝殺，軍事戰爭在很大程度上變成了信息化的較量。戰爭的形態表現為“非對稱戰爭”、“超視距作戰” “信息戰”等。這時，數學在導彈彈道上的應用顯得極為重要。洲際彈道導彈是一個大國用于戰略打擊的“國之重器”，其攻擊范圍可達上萬公里，擁有復雜的彈道，起飛、再入大氣層、 一直到最后的變軌機動都需要在發射前設定好彈道， 所以復雜的計算是所有地對地導彈定型之前必經的階段。 只有擁有精確的彈道計算結果，才能為己方彈道導彈加上眼睛，在這其間，空氣動力學與運動學過程以復雜的數學方程及計算的形式表現出來。 我國在進行第一枚中程地地導彈彈道計算的過程中， 就動用了大量人力， 運用手搖計算機和大量演算紙算出了導彈的精確彈道， 當然這在現代可以用電子計算機來幫助實現， 但這也需要預先設計好的程序， 這就需要數學模型的幫助了。在當今時代，借助計算機的強大計算能力，復雜的數學模型也逐漸進入到戰爭中來。

總而言之， 數學中的戰爭說也說不完， 有大量的例子， 今后還會有更廣闊的利用。不僅如此， 戰爭的形態也還會跟著新軍事變革的步伐逐漸改變。在將來的戰爭中，只會更重視信息、安全，對于打擊的精確性也會有更高的要求，這一切都還會與數學有密切關系。在此種背景下，青年需努力學習數學知識，不斷對數學進行鉆研，提高自己的綜合素養，成為對國家有用的數學人才。

參考文獻

[1] 徐旭華，葛倩，張開銀 . 數學模型在利比亞戰爭中的應用 [J]. 新疆師范大學學報（自然科學版），2017， 36（1）：58.

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