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为何数学总是发展在其它科学的前面?
作者:k彩2.0    发布于:2020-08-27 04:22:28    文字:【】【】【
摘要:前面我写了很多相对论和量子力学的相关文章,其中你会发现一个规律,那就是数学通常都走在其它科学的前面,比如针对物理学,物理学家研究自然规律,但是这种规律通常都比较抽象,那么如何把这个规律精准的表达出来呢?那就是数学。所以说数学其实是一种表达

前面我写了很多相对论和量子力学的相关文章,其中你会发现一个规律,那就是数学通常都走在其它科学的前面,比如针对物理学,物理学家研究自然规律,但是这种规律通常都比较抽象,那么如何把这个规律精准的表达出来呢?那就是数学。所以说数学其实是一种表达物理规律的工具,那么为何数学总是走在其它科学的前面呢?今天我来谈谈这个问题。

要回答这个问题必须要回归到数学的本质,数学本质其实是一种工具,就好像自然界本来没有打火机,如果没有人类的存在,仅仅是普通动物游走在这个世界,那么这个世界永远不会出现打火机。但是人类具有高度的智慧灵长类生k彩娱乐登陆物,发明了一种取火的工具:打火机。

所以你可以把数学就比喻成这个“打火机”,因为这个打火机是人类发明的,所以数学如果脱离了人类就会不存在。但是物理规律并非是人类创造,应该说目前主流的科学家都认为,物理规律是在宇宙诞生之初就产生了,往后宇宙演化过程中,不管是否有人类出现,物理规律都早早定型了。随着时间的演化物理规律并不会发生变化。当某一个人类发现了某个物理规律,那么这个物理规律仅仅是被“发现”而已,而不是“发明”。

但是数学的出现到底对我们探索自然世界有啥帮助呢?答案很简单,其实就是提高我们表达自然规律的能力和效率。比如针对广义相对论,当时爱因斯坦已经有把时间和空间合并成一个事物“时空”来研究物体的运动的思想了,但是当时的数学工具却不足以表达这种模型的物理规律,直到爱因斯坦发现了“黎曼几何”与自己的模型最接近,于是开始大力学习研究黎曼几何,最后果然做出了惊人的学术成果。

所以物理规律的探索离不开人类发明的各种数学工具,就好像我们取火离不开“打火机”一个道理,如果没有打火机,那我们取火只能回到砖木取火这种低级方式,取火的精准度和效率大大打了折扣。当然随着人类科技的继续发展,人类发现打火机也取火不够方便,于是又会发明更多工具来服务于人类。

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其实当初牛顿研究力学时,就发现一个问题,一个物体不可能做理想状态下的匀速直线运动,基本都是做无规律的变速运动,但是当时的数学基本也就会玩玩v=s/t这种简单的速度公式,所以牛顿发现目前的数学工具无法满足自己的力学研究,自己去发明了一个数学工具“微积分”。所以从这点上来说,牛顿还是非常厉害的,数学工具不行,我自己来创造。

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所以大家明白为啥数学总是走在其它科学之前了吧,因为数学本质来说是一个工具,人类要不断探索自然界的规律,离不开这些工具的,当工具不足,就算是厉害的物理学家也很难做出惊人的数学成果。有人说在爱因斯坦和牛顿时代,都出现了伟大的物理学家,但是到了现代我们很难听到某位物理学家非常非常牛顿,是不是因为我们的物理学探索效率变低了?其实并不是,只是因为前人把一些基础学科的物理规律探索的差不多了,所以后人能施展的空间相对较小,所以除非此时我们发现了一个比较基础的物理规律,而不是在前人的物理规律上添枝加叶,那么我们现代也会出现类似爱因斯坦和牛顿这种非常伟大的物理学家。


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