我們人類似乎天生就有一個頭腦中的數軸。但是《科學》雜誌5月30日發表的一項研究表明,它可能看起來不像一個均勻分段的尺子,而更像一個對數滑尺,其上兩個數字之間的距離代表它們的比率(當相除時),而不是它們的差值(當相減時)。
數軸的數學概念——一條數字按順序以相等間隔排列的直線——是一個簡單但功能強大的工具,可用於從測量到幾何和微積分的各種應用。
先前對西方人的研究表明,人們傾向於線上性尺度上對映數字,數字沿著線均勻間隔。但是,如果數字以難以計數的點組形式呈現,人們會以對數方式將較大的數字更緊密地聚集在刻度線的一端,研究人員稱之為“壓縮效應”。學齡前兒童在開始接受正規數學教育之前也會以這種方式分組數字。
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為了研究哪種數軸概念是與生俱來的,巴黎法蘭西學院的神經科學家斯坦尼斯拉斯·迪昂與亞馬遜的蒙杜魯庫人合作,這是一種很少接觸現代數學或測量裝置的文化。當被問及時,蒙杜魯庫人立即能夠將數字放在一條線上,但他們以對數方式對它們進行分組。
迪昂表示,這項研究表明,對數數軸可能是一個直觀的數學概念,而線性數軸的概念可能需要學習。
編者注:這個故事最初的標題是“自然對數”