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          數(shù)學和物理有什么關(guān)系?為什么物理定律都要精確地符合數(shù)學?

          教育新聞 來源:網(wǎng)絡(luò) 編輯:小新 2018-11-09 16:19:00

            數(shù)學和物理有什么關(guān)系?這是一個好問題,可能很多人學了很多年物理都會有一個疑問-為什么物理定律都要精確地符合數(shù)學呢?今天我們就來詳細討論一下吧,希望能夠給大家一些啟發(fā)!

            大到行星軌道,小到電子磁矩,無論怎么去推導證明或做實驗,實驗結(jié)果和理論計算都需要精確符合,如果有一點點不符合,物理學家就要找個新的理論。

            這是為什么呢?因為世界的本質(zhì)就是數(shù)學。MIT物理系終身教授泰格馬克認為,這個世界不但軟件是數(shù)學,就連硬件從根本上來說,也是純數(shù)學結(jié)構(gòu)。

          數(shù)學和物理有什么關(guān)系?為什么物理定律都要精確地符合數(shù)學?

            比如,一個物質(zhì)是什么?它是由分子組成的,分子是原子組成的,原子是質(zhì)子、中子和電子組成的,這些又是由夸克組成的。推到粒子這就已經(jīng)到頭了。

            上夸克沒有歷史,世界上上夸克都是一模一樣不可區(qū)分的。就是,帶2/3個電荷、1/3個單位的重子數(shù)、1/2個自旋和1/2個同位旋,再有一些質(zhì)量,那就是上夸克。你看,上夸克的性質(zhì)都只是數(shù)學性質(zhì),是純數(shù)學的產(chǎn)物。

            那數(shù)學到底是什么呢?

            一般人都覺得數(shù)學跟別的學科一樣,都是從簡單到復雜這么發(fā)展過來的。但實際上數(shù)學一直都存在,跟人類,人類中的數(shù)學家都沒關(guān)系。數(shù)學是一套純粹的邏輯系統(tǒng)。

            不管你是亞洲人,美洲人還是歐洲人,只要你思考數(shù)學,如果你明白2是什么,加法是什么,你就可以知道4的意思就是2+2。這跟你用什么符號,怎么去寫公式都沒關(guān)系,本質(zhì)上是一樣的。

            再舉個例子,如果有個外星文明,他們那里的物理定律跟咱們這不一樣。但只要是那里的人能想到直線和圓的概念,他們就只能得出結(jié)論,平行空間中的三角形有且只有一個外接圓。

            在我們?nèi)祟愇拿鬟€是遠古的時候,我們沒有思考過幾何問題,那勾股定理就不存在了嗎?勾股定理永遠都在,只是我們暫時不知道而已。所以,數(shù)學家并沒有發(fā)明數(shù)學,數(shù)學家只是發(fā)現(xiàn)了數(shù)學。

            總結(jié):數(shù)學是是一套純粹的邏輯系統(tǒng),一切都是自然存在的,只是發(fā)現(xiàn)沒發(fā)現(xiàn)的區(qū)別。宇宙,只不過是數(shù)學中某些數(shù)學結(jié)構(gòu)的物理實體而已。

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          文章標簽: 數(shù)學 物理
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