生命是用數學預言的，到底因何具有？宇宙是一位數學家設計的么？

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數學無處不在，無所不能。這些正是會讓人們聯想到神的特性。正如英國物理學家詹姆斯·瓊斯曾經指出的：「宇宙似乎是一位理論數學家設計的。」

數學不僅是解釋和描述整個宇宙最有效的工具，而且可以用來解釋最複雜的人類活動

——《數學沉思錄》

當我們畏懼於數學的高深莫測時，當數學發展得越發豐富、越發抽象時，有一個最為根本的問題卻是始終困擾著當今數學家、我想這是一個無關數學造詣深淺，每一個人都可以思考的問題——是什麼賦予數學如此令人難以置信的力量？「數學，這個獨立於人類經驗存在的人類思維的產物，怎麼會如此完美地與物理現實中的物質相一致？」

回答這個問題，不是你我的無知，而是全人類的無知。從古希臘開始，眾多哲學家就對數學的力量憧憬不已，一直到現在依然如此。羅傑·彭羅斯甚至認為人類周圍應該有三個世界：意識感知的世界、物理現實的世界和數學形式的柏拉圖世界。三個世界並非獨立，而是互相聯繫。或許電腦前的你對數學的力量尚無體驗，那就來看看這些活生生的例子。

羅傑·彭羅斯

對於數學的功能，可以從「主動」和「被動」兩方面去理解。

主動的一面就是，當物理學家在自然的迷宮裡失去方向時，數學會為之照亮前方的道路，他們使用和創造的工具，以及他們期望得到的解釋，樣樣都離不開數學。牛頓觀察潮汐，月亮，蘋果，並因為這些現象產生疑惑，雖然看到的不是數學方程式，但牛頓卻從這些現象中抽象總結出了簡明精準的數學規律。同樣，電磁學和光學中充滿了大量的細節信息，但麥克斯韋僅僅使用四個數學公式，便解釋了所有已知的電磁學現象。

除了主動的一面，數學被動的一面會令人更加驚訝不已。往往數學家研究數學概念和概念之間的關係時，僅僅是出於理論研究的目的，絕對沒有考慮過理論的實用性問題，但幾十年甚至幾百年以後，人們突然發現，這些理論出人意料地位物理現實問題提供了解決方案。

著名英國數學家哈代曾經有一項叫做「哈代—溫伯格」的定律，該定律認為：如果一個基數很大的人口群體隨機地分配（無人口遷移、基因突變和選擇性婚配「，基因構成將保持穩定，而且不因世代的變化而變化。這其實是一個」數論「里的研究成果，哈代曾經宣稱：」我的發現沒有任何一項已經或者將要給世界帶來影響。「然而他錯了，哈代-溫伯格定律已經成為遺傳學家研究人口進化的基礎。

並且哈代還斷言：」任何人都不可能把數論用於戰爭「，很明顯，他又錯了。1973年，克利福德·柯克思利用數論在密碼學領域中取得突破性進展，而密碼學在軍事信息傳遞中絕對不可或缺。哈代這位實用數學的批判論者也被拽入研究實用數學。

開普勒和牛頓發現了太陽系行星運行軌道是橢圓，而古希臘數學家門奈赫莫斯兩千年前就已經研究過這種曲線。並且這種曲線的最初發現卻是為了解決一種不可能有解的問題——立方倍積問題。

無獨有偶，19世紀，為了構造一種錯誤的原子結構模型，人們創建了紐結理論。原子結構模型被拋棄，而紐結理論卻保留了下來。而對紐結理論的研究，卻突然間在DNA分子結構、弦理論等現代科學研究中有了廣泛的應用，再一次與物理世界聯繫起來。

黎曼在1854年的一次經典演講中概括了幾門新興幾何學的主要內容，而這恰好是愛因斯坦解釋宇宙結構時所需要的工具。

伽羅瓦為了判別代數方程式的可解性而發明群論，如今已被物理學家，工程師，語言學家甚至生態學家廣泛應用。

1975年，米奇·費根鮑姆偶然發現了數字：4.669……，並很快得出結論，這數字似乎是從有序到混沌過渡時的某一種普遍性規律，雖然其論文最終被退稿，但不久人們發現，放液態氦從下面加熱時，得到同費根鮑姆同樣的結果，這個數字，不僅出現在流體從有序到紊亂的轉換過程中，也會出現在水龍頭滴水的過程中。

數學的這種」預言「功能，到底因何具有？宇宙是一位數學家設計的么？

via：數學中國

編輯：vingce

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