精神世界,物质世界,数学世界,是三个,还是一个?
一、数学支配宇宙
数学“无所不在、无所不能”的力量,是几个世纪的谜团。英国物理学家詹姆斯·金斯说:“宇宙看上去是由一位理论数学家设计的。” 数学不仅在描述和解释整个宇宙时,特别有效;甚至在描述和解释一些最混沌的人类活动时,也是如此。
不论是物理学家试图构造,种种关于宇宙的理论;证券分析师预测,下一次股价暴跌的时间;神经生物学家,为脑功能建模;还是军事情报统计师,优化资源配置;他们都要使用数学。是什么赋予了数学如此惊人的威力?爱因斯坦甚至好奇地发问:“数学,这个独立于经验的人类思维的产物,为何能如此完美地符合物理实在中的对象?”
二、科研亦被参透
很多学科研究,都需要数学的“预言”, 数学世界和真实物理世界之间,有着神秘的、意想不到的相互影响。研究绳结的“纽结理论”,便是一例。
纽结理论虽然起源于,错误的原子结构模型,但20年后,却得到广泛应用。其应用范围涵盖,脱氧核糖核酸(DNA)分子结构、弦论等方面。
英国数学家哈代,1940 年出版《一个数学家的辩白》,声称:“还没有人发现数论能被用于战争目的。”但是1973 年,英国数学家柯克斯,利用数论在密码学领域,取得突破性进展。现代军事信息传递中,密码学不可或缺。哈代错了!
开普勒和牛顿,发现太阳系行星运行轨道是椭圆形。而古希腊数学家门奈赫莫斯,两千年前,就已经研究过这条曲线了。
还有一门“群论”,起初仅仅判别代数方程式可解性,后来被广泛应用于对称性问题。甚至将对称性置于第一位,推演出通用规律。
三、世界计有三个
英国牛津大学数学物理学家罗杰·彭罗斯,提出“三个世界”理论。分别是:意识感知的世界、物理现实的世界和数学形式的世界。
第一个世界是,人类精神影像的家园,包括看到孩子笑脸时的欢欣愉悦,欣赏落日余晖壮美景色时的心旷神怡,或者观察怵目惊心的战争场面时的恐惧和憎恶。
第二个世界是,物理现实世界,包括鲜花、阿司匹林药片、白云、喷气式飞机,还有星系、行星、原子、狒狒的心脏和人类的大脑。
第三个世界是,数学形式的世界。包括自然数 1, 2, 3, 4,…,欧几里得几何学中所有图形和定理,牛顿运动定律、弦论、突变论以及研究股票市场行为的数学模型等。
同时,他也发现,这三个世界之间神秘相连的现象。
四、还是一个足够
彭罗斯并未给出三个世界神秘现象的解释,但他的结论却是:“毫无疑问,并不真正存在三个世界,而是只有一个世界。并且直到目前为止,对于这个真实世界的本质,我们对它的认识甚至连肤浅也谈不上。”。
世界受数学支配,人类活动似乎源于数学。相信上帝的人却提出:“上帝是按自己的模样创造了人,还是人类按自己的形象创造了上帝?”有谁知道?
2019-9-25
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