物理学的发展必须得有数学的推动,但物理学最重要的是物理学思想而不是数学思想,物理学家的直觉是惊人的,也许并没有什么道理,但数学往往能帮物理学家确认这个感觉是正确的。
一些数学结论,数学家并不太在意,后来才发现,这似乎是给物理学准备的,数学家可能也是因为某个现实场景而受到启发,然后进行数学推导而得到新的结果,这个结果却被物理学家用在看似毫不相干的其他场景,数学结论需要物理学家来说明其哲学意义。
当能使用公式来描述一类现象的时候,物理学家心里就踏实了,他就可以通过“玩弄”这些公式而得出很多让人吃惊的结论。
当不能用公式来描述这些现象的时候,物理学家会非常着急,数学家同样能感受到这种不安的心态,既可能是物理学家传递的,也可能是数学家的敏锐而自发感受到的。
因为不同的学科、不同的事物有着相同的规律,数学家的工作往往能让忐忑不安中的物理学家拨云见日。
看来,物理学家占了大便宜,但数学家对此也没什么意见,其实是他们双方都需要对方,这差不多成了动物中的那种共生关系。
数学家看不明白物理学家在干什么,而物理学家不知道数学家在想什么,常常,物理学家用好奇的眼光看着数学家,不知道数学家那里还藏着多少神奇的工具,数学家用期待的目光看着物理学家,因为有些工具乏味得快要失传,物理学家能让其得到发扬光大,物理学家一思考,数学家就看到了希望。
说到这里,就能看出文献、书籍的重要性,人类文化是在发展的,此时没有什么用的某个想法或者发明在以后可能有用,在文化达到的时候就有用,如果还没有失传的话。
文献、书籍正是记载这些想法或者发明的,一本当时不起眼的书也许在以后有大用,这在历史上反复出现过。
数学需要物理学来解释,数学的发展方向也需要物理学来引导,数学家克罗内克尔对物理学家亥姆霍兹说,“你的(后面是一串表扬之辞)将给数学家指明新的方向……片面而过分内省的数学思维把人们带向不毛之地。”意思就是说,数学家烦躁得很,不知道该往哪个方向走,物理学家帮数学家指明了前进的方向。
确实,没有物理学,数学难以发展,如果数学真要是一直就自己玩,数学和物理学都难以发展,人们对数学的概念可能永远是算术,数钱的时候非常有用,事实上,数学和物理学纠缠在一起才是完美的世界,不能分开的。
前面说了,科学就是摸着石头过河,是的,科学并不那么严谨,对待科学的态度需要严谨,达尔文说中国有63种竹子,现在看来,这个数字是不对的,我不知道在他那个时代对不对,我也不知道他那个时代是怎么统计出这个数字的,西方人很注重事物的具体情况,这确实是一种科学精神。
科学有时候看上去是在闹着玩,就像刚才的63种竹子一样,有时是凭运气,实际上,这都离不开严谨,季羡林的办法比较好,课堂点名的时候遇到不认识的字就跳过这个名字,点完名之后问还有没点到名的同学吗?那个学生就出现了,再问一句,你叫什么名字,也就解决了。
提到科学家这个名词的时候,人们会有一种向上看的心态,不过,当今这个名词越来越被滥用或用滥,就如同艺术家这个名词被到处安放一样。
科学家是搞科学的人,但科学家并不一定是数学玩得好的人,科学家是指科学方面的专家,关键还得有一点,科学家是拥有过创新科学思想的人。
仅仅拥有大量科学知识的人,会重复、再现科学结论的人充其量只是一个科学施工员,是不是科学家,不要总以会不会数学为标准,同样是搞科学,其实差别是很大的,就像蜗牛和牛不是一个级别。
物理学要使用数学,而数学是严谨的,但物理学不能像数学那样严谨,否则就干不成物理学了,假如你一直在物理学家那里学习,某一天你来到数学家那里,你可能会哭起来,因为你一说话、一下笔,数学家就要严厉的纠正你,你都搞不清楚自己又错在哪里。
说物理学家是半个数学家,是因为物理学家成不了数学家,在数学家看来,物理学家存在一些“陋习”,属于十足的实用主义者。
恩格斯说:“大多数人进行微分和积分,并不是由于他们懂得他们在做什么,而是出于单纯的信任,因为直到现在得出的结果总是正确的。”看来,物理学家是一个信任数学的物理学工作者,物理学家不能全方位的崇拜数学,要悠着点,就像前面谈法律和哲学的关系时说的,学法律的人对哲学的理解要模糊一点才好,不然,还真是寸步难行。
同样,数学学得太好就干不成物理学了,数学是可信的,一旦被物理学引用就值得怀疑了。
物理学家刚从数学家那里学去一个公式,一转眼,数学家就看不懂了,不仅乱加一些边界条件,连符号都给变了,原来的那个漂亮的公式可能就被腰斩成一段一段的了,气死数学家。
看着物理学家的推导,数学家肯定坐不住,数学家对物理学家认真起来,最终结果是,要么物理学家语无伦次,要么大打出手。
可以肯定,数学家打不过物理学家,因为数学家还在计算出拳的角度和力度的时候,物理学家已经出拳,并且通过牛顿第三定律,即作用力与反作用力定律,就知道这一拳效果很好,至于怎么打上的,物理学家就不管那么多了。
物理学家常常显得很无助,就像罗素说的,物理学家的知识和一个售票员的知识差不多,售票员知道去某个站的乘客的比例,但不知道某个乘客是否去那里,同样,物理学家知道一群粒子要干什么,却不知道某个粒子的下一个动作是什么。
而且,物理学家比售票员更加无助,因为售票员和一些乘客有过一些交流,能猜出他要去哪里,而物理学家不认识任何一个粒子,因为粒子们长得一样,分不出谁是谁。
当然,物理学家的无助其实是有道理的,在朦胧里,物理学家其实心里有数,因为物理学家是活动在具体场景,在数学上的一些违规操作并不影响这个场景的结论。
虽然数学家看着很担心,就如同一个飞车高手,看着那么危险,却平稳的开过去了,当然,也多少有点运气在里面,一直没有遇到如机械故障或者金属疲劳什么的。
数学家具有哲学家特点,数学和哲学都在努力发现世界的共性,而且是最基本的共性,但是,数学家往往不认为自己是在干哲学工作。
相比之下,物理学家似乎比数学家离哲学更近,物理学家就是那些由于对物理学的深入研究而对哲学产生兴趣的人,最后,物理学家很可能变成社会活动家。
数学家嘛,就是掉进数学陷阱出不来的那些人,而这陷阱的上面就是哲学。
物理学结论总要被后来的人推倒,而数学是坚固的,只能加一层,不能推翻,其实,这话也不绝对,数学也是有漏洞或者说是存在悖论的,也可统称为数学缺陷。
数论方面的一些证明,看上去很妙,其实,数论的问题大了去,数论是人们最熟悉的,却是最琢磨不透的数学分支,偏巧,数论是数学的基础。
数论出问题是数学的常态,集合理论看上去挺漂亮,从诞生之日起就是带病运行。
整数是我们非常熟悉的,这看似没有什么问题,其实,这里有一个坑,是一个无穷的问题,无穷概念在历史上就争个不停,整数本身是宇宙的真理,碰上无穷概念就不知道怎么整了。
确实,数学内部也是有矛盾的,定量数学看变量数学,怎么看都觉得不合理,变量数学看定量数学,怎么看都是一种不屑的表情。
数学归纳法的可靠性也是可以怀疑的,当n成立的时候,只要发现n+1也成立就算完事,他这个数学归纳法的字名字取得好,就算在数学上成立,在生活中可不一定成立。
不知道这个方法是用有限的思想来处理无限的问题,还是在用无限的思想来处理有限的问题,看来,数学确实需要哲学基础。
数学中存在公理,这既是让人放心的地方,也是让人不放心的地方,以致于我们怀疑自己能否弄清楚数学的基础究竟是什么,看来,怀疑人生的说法是有道理的。
微分的过程不断在丢部分,我们只生活在低阶世界,高阶世界是我们搞不懂的、是我们不需要的,低阶对我们已经足够精确。
今天,数学家们还在争论,争论0算不算自然数,0给数学带来了巨大的麻烦,因为要给“没有”安排一个位置本来就是一个矛盾,如果不给0安排一个位置,数学怕是转不起来。
数学发展的同时,问题和缺陷也不断的冒出来,数学家的乐趣就在于设法去解决这些问题,但也许又会有新的问题冒出来,当然,与此同时也许会有新的数学方法诞生,数学和所有学科一样是在不停发展的。