為什么世界是由數(shù)學構成的

海上嘉蘭 2020-05-29

展開全文

cover-約翰·卡爾·弗里德里希·高斯

數(shù)學，是什么呢？

是一門呆板的課程？

是復雜的計算？

是看似高深而對我們生活毫無用處的東西？

對數(shù)學最好的形容只怕是：一位很有個性的女神

開篇

想象一下你在叢林中漫步，周圍是比你高三倍以上的大樹還有遍地的花草，周圍圍繞著雨過之后泥土的味道，并充斥著小蟲吱吱吱的叫聲。這種原始自然的味道總能讓人感覺心曠神怡。我相信你跟我一樣都很喜歡這樣的地方。

不知你有沒有想過這些美好的事物是怎么構成的？

我們來追根問底的思考一下吧。

嗯，首先想到的是生物學。那生物學之下的呢？

嗯，想一想，所有生命體都是由一個或多個細胞組成，而組成細胞的基本分子又是由化學決定，所以生物學之下那就是化學了。

化學的底層結構又是什么呢？噢～物理學。。

物理學之下呢？

物理學最基本的是：夸克，而夸克又可以分為上夸克和下夸克，其中上夸克是由2/3個電荷、1/3個單位的重子數(shù)、1/2個自旋和1/2個同位旋組成再加上一些質量。好了，說到這里，物理學之下的是什么呢？

答案是：數(shù)學。

那數(shù)學之下呢？

木有了，數(shù)學就是最基礎的了。而以上生物學、化學等的概念都是為了更好的理解而產生的人為概念。

這個意思就是你眼前的一切事物的本質就是數(shù)學。

那我們所看到的世界為什么感受不到數(shù)學呢？

因為我們看到的是被包裹起來的世界。解釋一下：

就如手機吧，我們直接接觸的是某個app，而在app之下呢？是操作系統(tǒng)，這些都是軟件，在軟件之下就是硬件。我們是不會直接接觸硬件的，就像我們感覺自己沒有直接接觸數(shù)學一樣?？墒沁@只是幻覺而已，就如同手機硬件直接能影響到手機的運行速度，數(shù)學也直接影響到了我們的生活（包括我們能長多高，我們能活多久），而且遠不止我們的生活，它影響到整個世界，以及。。整個宇宙。可是，可是，你可能會覺得數(shù)學太底層了，還是不屬于日常生活。

這只怕也是一個幻覺而已。

全部都是數(shù)學

上面所說的物質世界由數(shù)學構成，

你可能會覺得我們所思所想，所做的任何決定，這些事情數(shù)學應該決定不了吧。

如果說這些確實是由數(shù)學決定的，這可能會顛倒我們的常識。明明決定就是自己做的，而且還有很多理由來說明為什么會做這個決定，并且我自己未來都是我一步一步走過來的，怎么可能是數(shù)學決定了的呢？

是的，你的未來確實是你一步一步走來的，這看起來就是一個因果的路線。

而你做的一個決定（如：當一個程序員，而不是醫(yī)生）就像一個路徑一樣，它就決定了你之后發(fā)生的很多事情。好了，我們從選擇當一名程序員而不是醫(yī)生等其他職業(yè)來看，如果你同時選擇了所有的職業(yè)，那是不是成了一個必然的事件呢？

嗯，確實是一個必然事件，但問題是你怎么可能同時選擇所有的職業(yè)？

那，，如果有無窮多個你呢？是不是可以把所有職業(yè)都選擇完，答案是肯定的。

但問題是不可能有無窮多個你呀。能否有無窮多個你，首先需要考慮的是你是什么？

嗯，你是一個人，這是肯定的。而人這個概念是可以繼續(xù)往下追根的（因為這個概念只是方便理解的人為概念），繼續(xù)下去，嗯，你是生物，再下去，你是一推原子，這個可以理解吧？

而宇宙大爆炸之后產生的元素是有限的，那若元素是有限的，如果宇宙無限大的話，而元素又是有限的，經過排列組合之后是不是就構成了無限個同樣的物質呢？這樣的話，宇宙中不就有無窮多個你了嗎？那么無窮多個你所做的所有決定不就成了必然事件了嗎？

哈哈，你肯定看出來了，最終的前提就是：宇宙必須是無限大的。

想想，什么樣才可能是無限大呢？答案是平行，如果宇宙是平行的，就不可能因為彎曲而重合（圓是重合的，而一條直線是不可能重合的），這樣就可以證明宇宙是無限大的了。

而宇宙是無限大這個真的已經證明出了：天文學家發(fā)現(xiàn)宇宙是平的

關于上面所說的什么是你，這個概念不同角度是有不同的解釋的，你仍然可以認為自己是獨一無二的，也可以認為自己做的決定就是自己所思所想的。

我們再回到那個大自然叢林。我們知道這些東西的基本構成就是數(shù)學，那么為什么這些會存在呢？

這些美好的東西為什么會存在？

因為數(shù)學公式允許它們存在

一個小樹林

數(shù)學允許的存在？

1 1必然等于2，不可能等于其他數(shù)。這是數(shù)學只允許它等于2，而不是其他的。那么在我們生活中，一支筆＋一支筆就必然等于兩支筆。那么：E = mc2，說明質量與能量之間必須遵循這個數(shù)學規(guī)定。而其實物理學的所有理論都是有數(shù)學作為支柱的。如果一個理論沒有數(shù)學理論的支持，那么這個理論其實是不被認可的。這就是數(shù)學的力量。一個事物是否存在，主要看數(shù)學是否允許它存在。

寫在最后

數(shù)學是一位很有個性的女神，她很美，有時可能又很難接近。不過認識她的人都會為她的美麗所傾倒，不為別的，只為事實就是如此。

編輯 ∑Gemini

來源：數(shù)學加油吧