数学与科学的关系

Question

如题所述

Answer 1

数学与科学的关系如下：

数学是用符号语言研究数量和空间关系，研究对象可以是实的，也可以是虚的，具有很强的抽象性。

科学则是研究自然界物质的现象和事物的发生、发展和变化规律，既包括物体个体、物体系统、物体细分，也包括宏观现象、微观现象等，科学研究的对象必须是真的，具有很强的实证性。

二者之间是相互促进的关系。一方面，数学是科学的先锋。数学为科学研究提供了工具，数学推理为科学探索提供了研究方向。只有数学发展到更高水平，科学才能上升迈上新的理论体系。

如在物理学领域，当数学发展水平处于欧几里德几何学时期，科学研究只能建立在静止力学的基础上，对应的科学体系是托勒玫的“地心说”;牛顿发明了微积分，科学研究才可能在动态力学的基础上进行，逐步建立了哥白尼—牛顿的科学体系。

当数学发展到非欧几里德几何学阶段，爱因斯坦以发展演变的动态宇宙观，用黎曼几何推演，才发明了广义相对论，建立了当今的爱因斯坦—霍金的科学体系。

另一方面科学的好奇和探索推动数学不断向前发展，在科学发展过程中，也给数学提出一些新的课题。 量子力学是在20世纪初由一大批科学家共同创立的，创立初期所用的数学是线性代数，彻底改变了科学家对物质组成成分的观点。

量子力学研究了差不多一百年，特别是对量子纠缠的研究，有些现象既无法用代数来描写，也无法用分析来推演，由于数学发展水平的限制，至今无重大突破，并没有改变大众对物质组成成分的认知。

量子力学没有取得突破，是因为没有现成可用的数学方法，急需要发明新的数学。