军事与数学

军事与数学的关系

我们的所有学科，都离不开数学，也可以说数学是与大自然相结合。

这里我主要对军事与数学之间的关系进行描述：第二次世界大战中对数学重要性的启示.二战是人类历史上迄今为止规模最大的一次战争，它的特点是交战国家之多，战场地狱最阔，战斗时间之长，人类财富损失最重，都是无与伦比的。虽然大战结束很久，我们依然要重视数学的重要性。

面对如此大的战争，异常复杂的战争，不但指挥员要绞尽脑汁，还有众多科学家来帮忙，科学家研制了许多新武器，如雷达搜索、火箭运载、飞弹打击、原子弹反应。那么这些技术很明显就是与数学相结合。

例子：为了有效地发挥雷达系统的功能而建立的作战研究小组——波拉凯特杂技团小组。原来二战前夕，英国面临如何抵御德国飞机轰炸的问题。英国为了尽早发现纳粹飞机，目的是减少损失从而设计了一整套信息传递、信息处理与显示设备。它也是世界上第一个有组织，自觉地把各类专家组合一起的跨科学小组。小组包括数学家、物理学家、测量学家、胜利学家和军官。由于是跨科学的，所以有人称他们为杂技团。之后许多国家都纷纷组成各类跨学科的小组，于是一门新的数学分支就这样在第二次世界大战中诞生了，发展了，这就是运筹学。——————例子摘自陈省身军事数学。

二战期间美国成功使用原子弹，研究制造原子弹固然离不开物理学家，当时有费米、奥本海默等著名物理学家，然而在研制过程中，需要大量数据处理与运算。之后于1946年研制出了世界上第一台电子计算机。它的出现给了我们巨大的冲击和改革。

二战中世界大战所发生的事情告诉我们，数学已经深深地渗透到军事活动的环节了，许多数学家为赢得战争做出了最大的贡献，所以数学和数学家的作用是不容忽视。

怎样用数学描述战争？

任何战争都是十分残酷的。两伊战争中

双方共消耗8000亿美元，从而给两国人民带来贫穷与灾难，预测胜负虽然很难，但是古代军事家从大量战争中也总结出一些规律，孙子兵法：“用兵之法，十则围之，五责攻之，倍则分之,故则能战之，少则能逃之，不者则能避之，故小敌之坚，大散之擒也”这里就讲了集中优势兵力的道理，有这些能不能用数学的理论对他们加以说明呢？

按例分析： 一、海湾战争是数学战争 1991年海湾战争时，有一个问题放在美军计划人员面前，如果伊拉克把科威特的油井全部烧掉，那么冲天的黑烟会造成严重的后果，这还不只是污染，满天烟尘，阳光不能照到地面，就会引起气温下降，如果失去控

制，造成全球性的气候变化，可能造成不可挽回的生态与经济后果。五角大楼因此委托一家公司研究这个问题，这个公司利用流体力学的基本方程以及热量传递的方程建立数学模型，经过计算机仿真，得出结论，认为点燃所有的油井后果是严重的，但只会波及到海湾地区以至伊朗南部、印度和巴基斯坦北部，不至于产生全球性的后果。这对美国军方计划海湾战争起了相当的作用，所以有人说：“第一次世界大战是化学战争(炸药)，第二次世界大战是物理学战争(为原子弹)，而海湾战争是数学战争。” 二、巴顿抓住了“可怕的机会” 军事边缘参数是军事信息的一个重要分支，它是以概率论、统计学和模拟试验为基础，通过对地形、天侯、波浪、水文等自然情况和作战双方兵力兵器的测试计算，在一般人都认为无法克服、甚至容易处于劣势的险恶环境中，发现实际上可以通过计算运筹，利用各种自然条件的基本战术参数的最高极限或最低极限，如通过计算山地的坡度、河水的深度、雨雪风暴等来驾驭战争险象，提供战争胜利的一种科学依据。 1942年10月，巴顿将军率领4万多美军，乘100艘战舰，直奔距离美国4000公里的摩洛哥，在11月8日凌时晨登陆。11月4日，海面上突然刮起西北大风，惊涛骇浪使舰艇倾斜达42°。直到11月6日天气仍无好转。华盛顿总部担心舰队会因大风而全军覆没，电令巴顿的舰队改在地中海沿海的任何其他港口登陆。巴顿回电：不管天气如何，我将按原计划行动。 11月7日午夜，海面突然息浪静，巴顿军团按计划登陆成功。事后人们说这是侥幸取胜，这位"血胆将军"拿将士的生命作赌注。 其实，巴顿将军在出发前就和气象学家详细研究了摩洛哥海域风浪变化的规律和相关参数，知道11月4日至7日该海域虽然有大风，但根据该海域往常最大浪高波长和舰艇的比例关系，恰恰达不到翻船的程序，不会对整个舰队造成危险。相反，11月8日却是一个有利于登陆的好天气。巴顿正是利用科学预测和可靠边缘参数，抓住“可怕的机会”，突然出现在敌人面前。 三、山本五十六“错误的五分钟” 在战争中，有时候忽略了一个小小的数据，也会招致整个战局的失利。 二战中日本联合舰队司令山本五十六也是一位“要么全赢，要么输个精光”的“拼命将军”。在中途岛海战中，当日本舰队发现按计划空袭失利，海面出现美军航空母舰时，山本五十六不听同僚的合理建议，妄图一举歼灭敌方，根本不考虑美军4舰载飞机可能先行攻击可能。他命令停在甲板上的飞机卸下炸弹换上鱼雷起飞攻击美舰，只图靠鱼雷击沉航空母舰获得最大的打击效果，

不考虑飞机在换装鱼雷的过程中可能遭到美机攻击的后果，因为飞机换弹的最快时间是五分钟。 结果，在把炸弹换装鱼雷的五分钟内，日舰和"躺在甲板上的飞机"变成了活靶，受到迅速起飞的美军舰载飞机的"全面屠杀"。日本舰队损失惨重。从此，日本在太平洋海域由战略进攻转入了战略防御。 战后，有些军事评论家把日本联合舰队在中途岛海战失败原因之一归咎于那"错误的五分钟"。可见，忽略了这个看似很小的时间因素的损失是多么重大。 ————案例摘自、百度军事书库

军事学作为一门复杂而高深且艺术性很强的理论，要取得质的进步，就必须来一次军事与数学的综合与交融，从而更好地促进两门科学的发展。如果没有这种综合，或者数学理论不能很好地刻画和描述军事活动，那么用数学概念来评估战术只能是纸上谈兵。所幸的是，数学理论已完全可以作为并将日益成为军事问题研究的强有力的工具。有了巧妙的学科融合，就有了我们的安定生活。