一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
人类所有学科,都是人类创造出来的。大自然所呈现出来的都是原始状态,而人类运用智慧,将大自然的原始状态通过理论将它阐述出来的。
天上不会掉馅饼,大自然不会空降数学、物理、化学和天文学,既使有传说中的上帝等,还是属于外星人、世外文明的范畴。
人类就是在与大自然的斗争中,由小到大、由弱到强、由野蛮到文明、由低级到高级的发展史。数学也是原始人类从结绳划字一横一竖慢慢地发展起来的。
当人类进入到类似阿拉伯数字和华夏大写数字时,人类的数学就进入了飞跃期,早期人类很早就开拓了数学领域,像我国古代春秋战国,就发现了"勾股定理",到一行和尚运算了兀3.14最接近值时,数学已发展到人类初高中阶度了。经过全球数学大师的勤奋攻研,终于到了工业革命,数学和物理学、化学等迎来了大爆炸时代。
现代数学预示着科学文明来到了人世间。数学是一切科学的基础,也是各学科的纽带,没有数学和高等数学,也就没有一切自然学科的高速发展。同样,人类文明社会也就不会有高速发展。
当人类掌握了大自然的秘密,发展起了高等数学和高等文明时,也永远跟不上浩瀚宇宙的巨大空间和千变万化,还需要人类再接再厉,把数学等自然科学发展到更新更高的水平,才能更好地发现和开拓宇宙新天地,才能更早更快更好地在宇宙中漫游!
一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
如果这个学生能够看出下面这幅图的意义,就不会发生这样的疑问了。不过,其敢于深究的勇气,还是令本里正佩服的,要是当初自己能够多思考,可能人生就不一样了。
上面的三个事物,是地球上存在的数学经典实例,那就是“分形几何”。雪花的细枝末节,无论您放大多少倍,边缘都是一样的结构,一直到分子层面;
同样,鹦鹉螺的壳,将外面的一层层剥去,到了核心,似乎还能够发现微观结构;宝塔花菜也是如此,在放大镜、显微镜下面,生物学家们看到了更多的这种螺旋塔状结构,似乎无穷无尽。
因此,本里正以为,数学从来就存在于宇宙当中,是最基本的东西,世间万物都要遵循这些规则,物理学家、化学家们,探究物质的微观结构,就是寻找到各种数学规则下的物质形态,最后归纳为各种数学公式。
有了数学表达式,那就好办了,各种符号代表着一种“力”,那么科学家们就朝着这个方向努力,消除或者增加这种“力”,改造物质结构,创造出新的材料或者能量运用。
学生提到的土地丈量的方法,似乎可以运用到行星轨道计算,其实,这就是开普勒第二定律,只不过土地丈量是规则图形,比如长方形、正方形、三角形等,而开普勒第二定律则是计算椭圆的部分面积。
以前上学的时候,高数老师,还让我们推算过,不过现在大抵都还给老师了,本里正觉得十分惭愧。
至于同学提到的更深的因果律关系、是否能够从数学规律推导出物理规律等,已经不是本里正能够回答的了。
不过,这里要树立一个观念:人类对宇宙的认识,不是“有的科学家”说的,已经快接近宇宙本源了,我感觉这是一种狂妄与无知,本里正觉得,人类对宇宙的研究,尚处于启蒙阶段,只是比原始人多跨出了0.75步,至今还不能够达到一级文明。
人类当中的清醒着,无时无刻不在底层进行深度研究,而不是夸夸其谈、玄妙争辩,高中生有此疑问,那就埋头到这些基础科学当中去研究一番,成天用“形而上”来困扰自己,会茶饭不思,形容枯槁。
当然,越是基础的研究,其耗费就越大,我们国内还没有进行大规模、深层次的基础科学研究环境,连一个小小的“大型强子对撞机”建造,都要思虑再三,而每年浪费的财物,建造1000台都够了。
一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
不是创造,而是一种认识总结,数学其实就是另一种哲学!以哲学的角度来看数学,也就没那么复杂了。
一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
你的提问很有意思,也很深刻。
现在人们把数学是作为一种工具看待的,但数学的本质远非如此。
数的概念,先于文字甚至先于语言就产生了。小白鼠的冬季存粮是非常准确的,不多也不少,说明小白鼠是有数量概念的。
中国易经的核心是象,数,理,占,反映的是人们认识事物的过程。说明数先于理而产生,现在人们的认知一般是颠倒的,认为理先于数。
数是客观事物的本质存在形式。从哲学的高度,一切事物的存在形式就是时间,空间和数。你提的问题是一个深刻的哲学问题。
数学是人们对客观事物的一种认知。磁学,电学,水力学,热力学,空气动力学等互不相干的事物,数学公式形式是一样的,因为他们有一至的规律性。但对客观规律的数学表述是可以有多种形式的,可以有新的发明和创造。
客观环境变了,数学规律也会发生变化。人们对超光速以外的认知还是非常肤浅。应当说数学是事物的内在反映。所以才会有数学家说世界就是一个几何图形或者是一个代数公式。是有几分道理的?
我的见解当然仍然是浮浅的。
一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
自然规律,是自然界本就存在的。
数学,只不过是人类的工具。
举例,自然规律是一条路,数学不过是你手里的尺。
作为学生,你研究这个问题,说明你思想已有深度,但万事万物都有规律可循,建议读一读哲学,掌握出规律,万事就简单了。
一个高中生的疑问:数学究竟是自然界本就存在的某种联系,还是我们人类的创造?
杨振宁感谢陈省身纤维丛理论对宇称不守恒的启发,漂亮的纤维丛理论
陈省身教授:那可不是发明创造的,而是客观存在的。
数学和物理的“藕断丝连”~“大道不孤”
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