神奇的数学和物理
——数学和物理的思想内涵
提到数学和物理也许很多人会感到头疼,因为很多人认为这两门学科是最难懂的,也是最难学的,但是数学和物理的魅力和用处是任何一门学科都无法比拟的。
数学和物理都是古老而又在不断快速发展的学科,数千年来,世界各地的人民用他们的智慧创造着世界上一个又一个的奇迹,而这些也无外乎是数学和物理所显现的光芒。
我们从小学一年级就开始学数学,一直到大学,到硕士研究生,到博士研究生,我们一直在学数学,数学是培养我们逻辑思维的一门学科。
逻辑思维是什么?是数学思维,也就是数学思想。
逻辑思维有什么用?无论是什么人,无论他(她)从事什么职业,都需要数学思想,如果一个人说话做事要是没有数学思想的话,那么可以肯定他说的话基本上是废话,做的事也基本上是没用的事。
现在要说究竟什么是数学思想呢?我们在小学、在初中、在高中学的数学主要是培养一种数学技巧,很少提到数学思想,就是在大学里,也很少有老师在讲数学课的时候把数学思想讲出来,往往都是按着教学进度和课本的程序往下讲,而学生正真学会的也只有一些不怎么熟练的数学技巧(说白了就是会做几道数学题)。数学思想是用数学的特有表达,经过推导、变换、演绎所揭示的各数学量的关系。我称数学思想为数学的灵魂,而称它的那些推导、变换、演绎的过程为数学的研究方法。举个小例子: 高中讲过的集合问题,A与B为两个集合,A与B存在交集,现在来看它的数学思想,假如你是一位领导,你手下有两个小组,有一项任务你需要分配给这两个小组,我们假设这项任务为全集U,那么A、B应该是什么样的最好呢?由需要一定是A并B为U,若A与B有交集的话,可能会出现的情况是两组都不做交集的那部分任务,原因是他们都认为那是对方的任务,最终导致任务一拖再拖无法完成,所以,一个好领导是能够把任务分成若干个没有交集的部分,并把这些部分分给合适的人去做,再能够把他们各自完成的任务整合起来。因此,数学思想的伟大之处是他能够延伸到各个领域,用量来表示其中的关系。
无论学哪一门学科,数学都是必学的,如果你是学文学的,还是稿文艺的,如果没有数学思想的话,你写出来的文章或创作的剧本也只是没有逻辑没有深刻思想内涵的,这样的人是永远不能成为大家的。数学专业的学生学的是数学思想还有数学研究方法,物理专业的学生学的主要是数学思想,而不重在他的研究方法。
那么什么又是物理思想那?
以上用数学思想所描述问题时,由于各种关系只是用量表示,这样的描述往往是非常抽象的,甚至是难于理解的,是说不清楚的。物理思想的一个作用就是将各个量之间的关系用物理是语言形象地描述出来,这往往是针对某种具体的事物。当然,这只是物理思想的一部分,物理思想是针对宇宙(当然不仅仅是蕴含着美丽星云的那个宇宙,这个宇宙指的是人们已经认识到的和还没有认识到的存在着普遍规律的宇宙)规律的思想,它不同于数学思想可以有像虚数的世界。物理思想中的对称思想是宇宙中普遍存在的,比如说地球绕太阳转的椭圆轨道是轴对称的,在建筑学里,在经济学里……都普遍存在着对称,对称是一种完美,也是一种简单的形式,正是这些既完美又简单的对称,通过各种变换以及大数(这也是物理思想的一部分,既自然界普遍的规律都是数字很大的规律)而构成我们所见到的绚丽多彩,经常是让人难以捉摸的世界。爱因斯坦的一生都在追求这种完美而有简单的普遍规律。
数学思想和物理思想其实也就是真正的哲学思想,我相信真正的哲学思想是蕴含在这两门学科中的。至于像黑格尔这样人的哲学只不过是经验之谈是不准确的,是靠不住的,甚至是错误的,(这个人虽被推崇为辩证法的大师,但和他同时代的有名的科学家,没有一个拥护他的主张。因此,他就异常猛烈而尖刻地对自然哲学家,特别是牛顿,大肆进行攻击,因为牛顿是物理研究的第一个和最伟大的代表)。他的辩证法现在已经有很多被数学证明是错误的,例如:很著名的大家都知道的对立统一原理,指的是数学里的二值逻辑问题,是将一个事物一分为二看,其实,不仅仅存在二值逻辑,还有三值逻辑,四值逻辑……一个事物用一分为二的观点看往往是片面的,甚至是错误的,最有力的证明就是我们现在使用的计算机,如果计算机只会二值逻辑的话,那它也不会像现在这样出名了。
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