¿Cuál es la aplicación de las matemáticas en general y el cálculo específicamente en nuestras vidas?

El iPhone no existiría sin él . El profesor con el que más trabajé en mi trabajo de MS fue un especialista en soluciones numéricas de ecuaciones diferenciales (cálculo). Hizo un trabajo extenso en Bell Labs aumentando la densidad de datos que pueden almacenarse en chips.

El trabajo que condujo a los chips increíblemente densos que tenemos hoy que nos permiten tener 256 GB en nuestras manos.

El vuelo aéreo también sería mucho, mucho, mucho menos seguro. Mi profesor clave en mi licenciatura eventualmente trabajó con el radar de análisis NCAR (Centro Nacional de Investigación Atmosférica) para intentar detectar (para evitar) las micro-explosiones que causaron algunas muy altas pérdidas de accidentes aéreos. Hizo su trabajo a mediados de la década de 1980 y ese equipo condujo a cambios que eliminaron fundamentalmente ese riesgo.

La lista sigue y sigue y sigue. El cálculo es crítico para las elecciones de ingeniería en tantas cosas que hacen de nuestras vidas lo que son.

En su vida diaria es poco probable que necesite usar cálculo. Pero su impacto en tu vida diaria es enorme.

Solo cinco ejemplos, ya que hay tantos.

  1. Lanzar una pelota con precisión.
  1. Para que nuestras mentes estimen adecuadamente la distancia y se ajusten a la caída debido a la gravedad y la resistencia del aire, nuestras mentes deben resolver inconscientemente las ecuaciones diferenciales de la cinemática detrás del movimiento de la pelota.
  2. También puede extender esto a los cohetes, ya que las ecuaciones clave detrás de los cohetes se basan en una forma diferencial de conservación del impulso (aunque eso es que las computadoras reducen los números)
  • Oxímetros de pulso
    1. Para que esa pequeña cosa le diga adecuadamente su ritmo cardíaco, se debe hacer un procesamiento sustancial de las señales. Y el procesamiento de señales se basa en las ideas de cálculo, en particular las transformadas de Fourier y las integrales de convolución.
    2. Esto significa que el cálculo ha salvado muchas vidas, ya que los oxímetros de pulso han mejorado enormemente la seguridad de la anestesia al advertir que los signos vitales del paciente están peligrosamente bajos antes de que no se pueda corregir.
  • Puentes
    1. Parte de cómo los ingenieros civiles pueden saber que una estructura se doblará o fallará en última instancia se reduce al cálculo aplicado a las fuerzas internas dentro de las vigas, derivando muchas ecuaciones clave más simples para las tensiones necesarias para romper cosas.
    2. Pero a veces el cálculo también se reduce cuando la simplificación no puede predecir con precisión el comportamiento (muchas de las ecuaciones más simples suponen mucho)
  • Dispositivos de suministro de drogas
    1. La forma en que todos los dispositivos de administración de medicamentos están sintonizados para administrar una cierta cantidad de medicamento durante un cierto período de tiempo se basa en la transferencia de masa, y la transferencia de masa son ecuaciones diferenciales y, por lo tanto, cálculos.
    2. En realidad, puede extender eso a cualquier momento que desee conocer la dinámica de una concentración en el espacio y el tiempo, por lo que esto se aplica a muchos otros conceptos de ingeniería química.
  • Electricidad
    1. Maldición cerca de todo en electromagnetismo requiere cálculo para entender.
    2. Es crítico para los circuitos y nuestros transformadores de potencia.

    Mención honorífica a las numerosas aplicaciones de probabilidad y estadísticas, como cuántas personas deben vacunarse para crear inmunidad colectiva, cuántas personas responderán a un tratamiento contra el cáncer e interpretaciones de los datos de las encuestas. (Estos son solo usos importantes de otras áreas de matemáticas, porque el cálculo no es casi el único matemático aplicable).

    Verá, el cálculo es más o menos la clave para la mayoría, si no toda, de nuestra tecnología moderna, como el teléfono en el que escribí esto.

    En la vida de la mayoría de las personas, las matemáticas más allá de la aritmética no tienen ninguna aplicación. Recuerde que las personas han vivido la mayor parte de la historia humana sin matemáticas, y el cálculo en particular es un invento reciente.

    Algunas personas, como ingenieros y científicos, usan más matemáticas. Pero son excepciones a la regla. Incluso los músicos, que trabajan en un dominio que incorpora muchos principios de las matemáticas, en realidad no necesitan usar ninguna matemática en su profesión.

    Recuerde que las matemáticas son una construcción humana, no algo inherente al universo, a pesar de las afirmaciones de los matemáticos. Otra especie inteligente podría llegar a algo completamente diferente de nuestras matemáticas, y sería igual de válido.