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讀了這麼多年書,你覺得數學和物理哪個是最基礎的科學?

網友一:

首先數學在目前可以說是一種工具學科,很多學科都需要用到數學,物理也在其中。實際上,數學和物理,構成了一套很複雜的體系。物理學家需要運用數學來描述自然規律,而數學又需要物理來發展,否則也只是冰冷的數字。比如大家熟知的相對論,實際上也是建立在各種函數和公理的數學模型上。狹義相對論力學背後其實也是一串串複雜的函數變化和效應定理。但也有一些由實驗得到的公理可能數學不能完美的證明,但絕大多數的物理定律背後都是數學模型。

再比如量子力學,量子力學基本的數學框架建立於:量子態的描述和統計詮釋、運動方程、觀測物理量之間的對應規則、測量公設、全同粒子公設的基礎上。在量子力學中,一個物理體系的狀態由狀態函數表示,狀態函數的任意線性疊加仍然代表體系的一種可能狀態。

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網友二:

我認為物理是最基礎的自然科學。

首先,我們可以看到物理學著眼於解釋宇宙中的各種現象,而數學卻沒有這種功能。那麼什麼是自然科學呢?反映自然客觀規律的分科知識體系。在現實生活中包括大到宇宙天體的運行,小到鑒定一個金戒指是否摻假,用到的都是物理知識。當然,有人會說,你計算宇宙天體運行、鑒定金戒指真假不都需要數學嗎?但是,就像同樣是理髮師,有的可以剪出任何顧客需要髮型,有的卻可以毀掉任何顧客的髮型,他們的工具可以完全一樣,但是他們的技術才是決定理髮水平的關鍵。所以,數學相比物理學只是一個工具。對於自然科學來說,物理才是自然科學中最基礎。

其次,物理學相比數學,其體系更純粹。數學從小學的算術,初中的代數、幾何,高中的代數、立體幾何、解析幾何,直到大學的微積分、線性代數、概率論與數理統計、複變函數、實變函數、泛函分析、數理方程等等,每一個幾乎都可以自成體系。但是,沒有哪一個可以解釋自然現象,而卻可以作為工具服務日常生活和科研需求。

網友三:

數學是工具,不能稱之為科學!而物理是科學,中國教育的反動就在這裡,它竟然將物理作為可選可不選的學科,這是中國教育讓人不可思議的地方!實際上,物理的極致具有形而上的哲學之腦,一個國家拋棄物理學習就是拋棄文明和進步,就是拋棄敬畏!

物理學是自然現象的原因和理由,數學是完成人類對物質的量的計算,沒有數學就沒有今天的製造工藝和技術,也不可能量身定製出高尖端產品。數學遍佈於人類的生活中的方方面面,不可缺少。

網友四:

個人認為,數理不分家,不存在誰更基礎。兩者相互促進、依賴,只有互相吸收對方營養成分,才能更好、更快發展。一、數學中大量概念來源於物理實踐。舉個簡單例子,如向量及其人為規定的向量運算規則。為什麼向量運算只有數乘、加減等八條規則?而沒有定義其他的規則?如向量的相乘、相除運算規則?原因就是物理實踐中不能把兩個以上的力進行相乘、相除運動,客觀世界不存在這樣的運動,否則,屬於無意義的定義。又如微分這一概念本質上來源於物理中做曲線瞬時變力運動,積分則刻畫力的累積效應。

一句話數學離開了物理,則成無源之木。二、數學做為物理的工具,極其鋒利,威力巨大。某一領域的物理理論要想更加深刻,快速發展,必須在龐大的數學理論中找到合適的數學工具。如愛因斯坦廣義相對論找到了黎曼的非歐幾何這一數學工具。有人說有功力的物理學家都是半個數學家,這話一點不假。科學上想要有所突破,必須學好數學,才能站得高、看得遠。

網友五:

數學、物理等這些學科分類來自西方,在柏拉圖那裡世界分為三部分:物理世界、數學世界和精神世界。按道理物理和數學同樣是重要的,但是從動態來看,是人的精神世界通過數學工具來研究物理世界,換句話說上帝是用數學來創造物理世界的,所以從人已有知識的視角,數學是基礎,如果從實踐視角看,物理又是基礎。

現實工作中,如果我們了解一些數學工具的作用,可以大大提高工作效率的。比如如何在一個企業集團下構建不同子企業的管理關係,沒有數學工具將是很惱火一件事,如果有了數學工具,一會兒就分出了子丑寅卯來。人類既然已經積累了大量的經驗知識,這些經驗知識又標準化為數學工具,為什麼不好好用呢?因此,站在這個角度,數學可能比物理更基礎吧。

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網友六:

嚴格說來,數學發展到現在,已經不算「自然科學」了,它研究的許多「對象」,也不反映自然界中的「數量關係」,例如數學分析中的那些「病態函數」(處處連續又無處可導的函數、處處有限又處處不連續的函數等等)、發散級數……甚至包括各種「運算關係」。很多都是「人為規定」、「人為創造」的抽象東西。

但不可否認的,是數學的「工具性」,它是許多學科研究中不可缺少的有力工具,哪怕是「發散級數」。但從「工具」角度出發,又很難把數學看成是「基礎」。所以,自然科學研究的基礎,還是「實驗」。如果沒有「新的實驗結果」,學科研究會停滯不前。當然,如果「數學工具」有什麼「重大進展」,都會對學科研究帶來重大突破。


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