二战趣事：美国数学家的储备帮助其赢得二战

二战期间仅德国和奥地利就有近200名科学家移居美国，其中包括世界上最杰出的科学家。大批外来高科技人才的流入，给美国节省了巨额智力投资。

美国军方从那时起，就十分热衷于资助数学研究和数学家，甚至对应用前景还不十分明显的项目，他们也乐于投资。美国认为，得到一个第一流的数学家，比俘获10个师的德军要有价值得多。

为什么美国会有这样的想法呢?原来他们是从二战期间的发生一些事例得到这样的印象的。

1943年以前，在大西洋上为运输船队护航的英美舰队常常受到德国潜艇的袭击，包括坦克、火炮 、汽油、枪支弹药等大量军用物资还未送到前线将士手中，就沉入海底。当时，英美两国又不可能增派大量护航舰只，怎么办?

美国海军将领请教了几位数学家，数学家们运用概率论分析后发现，舰队与敌潜艇可能相遇，也可能不相遇，是一个随机事件，它具有一定的规律。一定数量的船(如100艘)编队规模越小，编次就越多(如每次20艘，就要有5个编次);编次越多，与敌人相遇的概率就越大。比如5位同学放学后都回自己家里，老师要找1位同学的话，随便去哪家就行。但若这5位同学都在其中某一家的话，老师要找几家才能找到，一次找到的可能性只有20%。

美国海军接受了数学家的建议，命令船队在指定海域集合，再集体通过危险海域，然后各自驶向预定港口。结果，使原来被击沉25%的概率降低为1%，大大减少了损失，保证了物资的及时供应。

有人认为，第一流的数学家移居美国，是美国在第二次世界大战中最大的胜利之一。

事实上，在二战期间战争给数学家们提出了许多新的课题，例如，密码学、运筹学、概率统计等，有不少数学家都参与了这方面的研究，因而也推动了应用数学的发展。从那时开始，美国的军方就一直是数学的最大客户之一，每年都有大量的经费投入在数学研究方面。

1944年，韦弗接到请求，希望确定攻击日本大型军舰时水雷布阵的类型。但是美国海军对日本大型舰只的航速和转弯能力一无所知。幸运的是海军当局有许多这些军舰的照片。当把问题提到纽约州立大学韦弗的应用数学组时，马上有人提供了一个资料：1887年，数学家凯尔文曾研究过当船以常速直线前进时，激起的水波沿着船只前进的方向形成一个扇面，船边的角边缘的半角为19度28分，其速度可以由船首处两波尖顶的间隔计算出来。根据这个公式测算出了日舰的航速和转弯能力。

战争初期，希特勒的空军优势给同盟国造成了很大的威胁，英国面对德国的空袭，要求美国帮助增加地面防空力量。苏联在战争初期失利，要求数学家帮助军队保卫莫斯科，特别是防卫德军的空袭。这时，英国的维纳和苏联的柯尔莫戈洛夫几乎同时着手研究滤波理论与火炮自动控制问题。维纳给军方提供准确的数学模型以指挥火炮，使火炮的命中率大大提高。这一套数学理论组成了随即过程和控制论的基础。

在两军对垒的战斗中，许多问题要求进行快速估算和运用逼近方法。专攻纯数学的冯·诺伊曼立即把注意力放到数值分析方面。他从事可压缩气体运动以及滤波问题，开拓了激波的互相碰撞、激波发射方面的研究。1943年底，他受奥本海默邀请，以顾问身份访问洛斯阿拉莫斯实验室，参加制造原子弹的工程，在内向爆炸理论、核爆炸的特征计算等方面都作出了巨大贡献。

二战中军备消耗惊人，研究军火质量控制和抽样验收方面如何节省的问题十分迫切。隶属于应用数学小组的哥伦比亚大学的统计研究小组的领导人瓦尔德研究出一种新的统计抽样方案，就是现在称为“序贯分析法”这一方案的发明，为美国军方节省了大量军火物资，仅这一项就远远超过AMP的全部经费。