为什么世界是由数学构成的

为什么世界是由数学构成的
cover-约翰·卡尔·弗里德里希·高斯
数学,是什么呢?

是一门呆板的课程?
是复杂的计算?
是看似高深而对我们生活毫无用处的东西?

对数学最好的形容只怕是:一位很有个性的女神
开篇

想象一下你在丛林中漫步,周围是比你高三倍以上的大树还有遍地的花草,周围围绕着雨过之后泥土的味道,并充斥着小虫吱吱吱的叫声。这种原始自然的味道总能让人感觉心旷神怡。我相信你跟我一样都很喜欢这样的地方。

不知你有没有想过这些美好的事物是怎么构成的?
我们来追根问底的思考一下吧。
嗯,首先想到的是生物学。那生物学之下的呢?
嗯,想一想,所有生命体都是由一个或多个细胞组成,而组成细胞的基本分子又是由化学决定,所以生物学之下那就是化学了。
化学的底层结构又是什么呢?噢~物理学。。

物理学之下呢?
物理学最基本的是:夸克,而夸克又可以分为上夸克和下夸克,其中上夸克是由2/3个电荷、1/3个单位的重子数、1/2个自旋和1/2个同位旋组成再加上一些质量。好了,说到这里,物理学之下的是什么呢?
答案是:数学。

那数学之下呢?
木有了,数学就是最基础的了。而以上生物学、化学等的概念都是为了更好的理解而产生的人为概念。
这个意思就是你眼前的一切事物的本质就是数学。

那我们所看到的世界为什么感受不到数学呢?

因为我们看到的是被包裹起来的世界。解释一下:
就如手机吧,我们直接接触的是某个app,而在app之下呢?是操作系统,这些都是软件,在软件之下就是硬件。我们是不会直接接触硬件的,就像我们感觉自己没有直接接触数学一样。可是这只是幻觉而已,就如同手机硬件直接能影响到手机的运行速度,数学也直接影响到了我们的生活(包括我们能长多高,我们能活多久),而且远不止我们的生活,它影响到整个世界,以及。。整个宇宙。可是,可是,你可能会觉得数学太底层了,还是不属于日常生活。
这只怕也是一个幻觉而已。

全部都是数学

上面所说的物质世界由数学构成,
你可能会觉得我们所思所想,所做的任何决定,这些事情数学应该决定不了吧。
如果说这些确实是由数学决定的,这可能会颠倒我们的常识。明明决定就是自己做的,而且还有很多理由来说明为什么会做这个决定,并且我自己未来都是我一步一步走过来的,怎么可能是数学决定了的呢?
是的,你的未来确实是你一步一步走来的,这看起来就是一个因果的路线。
而你做的一个决定(如:当一个程序员,而不是医生)就像一个路径一样,它就决定了你之后发生的很多事情。好了,我们从选择当一名程序员而不是医生等其他职业来看,如果你同时选择了所有的职业,那是不是成了一个必然的事件呢?
嗯,确实是一个必然事件,但问题是你怎么可能同时选择所有的职业?
那,,如果有无穷多个你呢?是不是可以把所有职业都选择完,答案是肯定的。
但问题是不可能有无穷多个你呀。能否有无穷多个你,首先需要考虑的是你是什么?
嗯,你是一个人,这是肯定的。而人这个概念是可以继续往下追根的(因为这个概念只是方便理解的人为概念),继续下去,嗯,你是生物,再下去,你是一推原子,这个可以理解吧?
而宇宙大爆炸之后产生的元素是有限的,那若元素是有限的,如果宇宙无限大的话,而元素又是有限的,经过排列组合之后是不是就构成了无限个同样的物质呢?这样的话,宇宙中不就有无穷多个你了吗?那么无穷多个你所做的所有决定不就成了必然事件了吗?
哈哈,你肯定看出来了,最终的前提就是:宇宙必须是无限大的。
想想,什么样才可能是无限大呢?答案是平行,如果宇宙是平行的,就不可能因为弯曲而重合(圆是重合的,而一条直线是不可能重合的),这样就可以证明宇宙是无限大的了。
而宇宙是无限大这个真的已经证明出了:天文学家发现宇宙是平的

关于上面所说的什么是你,这个概念不同角度是有不同的解释的,你仍然可以认为自己是独一无二的,也可以认为自己做的决定就是自己所思所想的。

我们再回到那个大自然丛林。我们知道这些东西的基本构成就是数学,那么为什么这些会存在呢?

这些美好的东西为什么会存在?因为数学公式允许它们存在
为什么世界是由数学构成的
一个小树林
数学允许的存在?

1+1必然等于2,不可能等于其他数。这是数学只允许它等于2,而不是其他的。那么在我们生活中,一支笔+一支笔就必然等于两支笔。那么:E = mc2,说明质量与能量之间必须遵循这个数学规定。而其实物理学的所有理论都是有数学作为支柱的。如果一个理论没有数学理论的支持,那么这个理论其实是不被认可的。这就是数学的力量。一个事物是否存在,主要看数学是否允许它存在。

写在最后

数学是一位很有个性的女神,她很美,有时可能又很难接近。不过认识她的人都会为她的美丽所倾倒,不为别的,只为事实就是如此。

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《魔鬼数学》

小彩蛋:数学大迷思

——————更新于2018/12/2
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