数学,物理,化学,生物,什么时候完全学完?也就是说学到尽头了,是研究生吗?

导读:为什么有人说:物理的尽头是数学,数学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学。看看大家赞同吗?

1、“物理的尽头是数学,数学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学”对吗?

施郁(复旦大学物理学系)

物理学是关于物质世界的科学,它在实验和观测基础上建立定量的物理定律,逐步揭示世界的规律。数学是关于数和形的抽象学科,它基于数学概念之间的逻辑关系,可以从少数的基本假设出发,建立一套自洽的数学结构。至于这套数学结构是不是描述客观世界,是物理学的事情。

当然,数学和物理学的发展是密不可分的,早期的数学反映了人们直接观察到的规律,数学与物理学的发展相互促进。比如牛顿为了建立他的力学理论而独立于莱布尼兹发明了微积分。

而哲学是关于各种基本问题的思辨。当科学发展很有限的时候,哲人们就展开思想的翅膀,思考各种各样的道理。有些很深刻,有些比较肤浅。随着某个领域科学的发展,以前这方面的哲学说法或者得到提升,或者被发现有谬误。科学发展起来后,关于某个方面的一种一般性的、非定量的看法往往也被当作某种哲学。哲学与数学的关系并不比与科学的关系特殊。

“哲学的尽头是神学”是无稽之谈。历史上既有有神论的哲学,也有无神论的哲学。 科学的范畴里没有神。

看了一些答案,想说几句

@ 还有 杨振宁说:“物理的尽头是哲学,哲学的尽头是宗教。'

@还有李政道说过:“物理学的尽头是美学,美学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学。”

如此 诺奖大家这样说,难道是开玩笑吗?

1>物理的尽头是数学

@幼儿玩积木,逐步学会哪里放轻的哪里放重的

@小孩看见强光会闭眼睛,听见大声会受惊一一〉等等,

这些都是物理因素,小孩虽不懂数学,但他却能感知物理因素/现象,

@小孩大点后一一〉他学数学一一〉再大点→学物理一一〉用教学知识反过来理解力学/光学,,

看,物理学'向前'发展不就是需要数学了吗?如同小男孩长大了要娶老婆一样!!

这里的'尽头'并非是'到顶''最后'的意思,而是'结果'的意思,哪一个物理学研究出来的结论不是一个个数学公式或一些数据呢?!

A>物理是借助教学并利用数学对客观事物进数字化抽述/分折,然后用一个数学公式来加以归纳总结,量子物理, 就是 用纯抽象的数学来研究,还有基础数学中的量子群、李代数也经常被用到物理当中 ,

B>从哲学的观点看,因为了现实的'物'→才有了'数'→才有了数学,.

.故 ,数学是对'物'之量之数的高度概念和总结!!然后才发展成为一门独立的学科!

因此,物理的尽头是,数学,从学科发展的本体论而言是正确的!!

当然,如果表面地认为:把物理研究到顶了就是数学了,好象数学比物理高一级!!这肯定错了

2>数学的尽头是哲学

物理学////数学////哲学,三者比较起来:::物理学比较'具体'一一〉数学比较'抽象'一一>哲学更'抽象 '

,数学是对'物'之量之数的高度概念和总结,而哲学则是对万事万物的高度概括和总结,它更抽象!

@从学科发展的观念路径看,我们可以这样理解:

比较具体的物理学一一>量和数的概括一一>产生比较抽象的数学一一〉进一步概括万事万物的本质及关系一一〉产生哲学!!

因此,'数学的尽头是哲学',是正确的,

当然,如果表面地认为:把数学研究到顶了就是哲学了,好象哲学比数学高一级!!这肯定

3>哲学的尽头是神学

这句话涉及哲学发展史/科学家/神三个方面

哲学诞生于古希腊,那时还没有出现宗教,虽有神话,但没有神学,凡精神世界的问题都去哲学那里找答案,

到了中世纪,古希腊罗马文明几乎完全毁灭,狂热的宗教信仰兴起 ,是学界公认的黑暗时代,

哲学几乎走到了尽头 ,沦为神学的附属!!,

后来 罗素在西方哲学史中对哲学的描述是:哲学是介于神学与科学之间的一个学科

在牛顿的时代,科学家往往也是哲学家、神学家。因为他们不认为他们只研究科学,而是在研究世界。

随着 文艺复兴/宗教改革,欧洲近代文明产生,在这个近代文明中,科学/哲学/神学逐渐分化,

@@@@@@所以'哲学的尽头是神学'是批中世纪哲学归神学的那段历史现象!

@@@@@@@ 第二点,也指很多科学最后都信了神学

@@@@@@第三,对'神'的理解问题,什么是神?

哲学家斯宾诺莎说:“奇迹若是指一些反乎自然规律的事物,不但不能证神的存在,反使我们怀疑神的存在.',

这里的'奇迹',在宗教里称为'神迹',------->在宗教里,所谓'神迹'就是合乎自然规律的事物,就是公理,

而哲学正是研究万事万物之公理及其规律的,有很多公理是可以证明的,但有'公理'是永远无法证明的,比如太阳为什么从东边出?

哲学家维特根斯坦在《逻辑哲学论》中说:太阳即使在过去的四十六亿年中都从东方升起,我们也只能说我们相当大的证据(某种心理安慰),去期待明天太阳依然从东方升起;然而明天究竟会如何?诚实地说,我们并不知道。即使一个实验重复了n次都证明是成功的,我们仍无法保证,第n+1次依然如此'

因此,这个问题只有宗教那里才有所 谓的 答案!! ---->人类不能够证明'公理',但是人类相信公理.而公理就来自于神----> 是故 :'哲学的尽头是神学',就是这个意思,信不信由你!!

前面3句其它回答已经详细分析了,不展开。

我就说说最后一句话吧,这句话在一定意义上是正确的。

自古哲学家的终极3问,都是探求宇宙本质与真理的圣杯。而且这些“玩得好的都疯了”的大师,几乎已经把所有可能性全部想完了。我们今天哪怕关于外星人的猜想,例如什么地球太阳系只是宇宙巨大生物细胞这样的沾沾自喜的猜测,几百年前的斯宾诺莎就说过了。

然而这些大师始终只是无限靠近,但却都没有得到真理。他们的脑子总会在某一阶段卡住,在真理门外停下脚步。就像科学家在研究到至深处时,总会找到科学解释不了的未知一样。

此时神学就成为了救世主,做为“哲学界最赖皮的分支”,神学的基本逻辑简直就是颠扑不破。你要是有什么地方解决不了,找上帝背锅就行了。好比姑娘跟你争执不过,最后总有一句“我就是要我就喜欢”一样一样的。

就像笛卡尔的形而上最后遇到了“无中生有”的历史难题,解决不了,他最后一不做二不休把“无”定成了上帝,于是整个体系完全说通了,只不过画风变了……

而再往前走,科学,牛顿晚年怎么想也想不出第一推动力哪来的,算了上帝推的吧,理论完整了。

今天很多科学家拿演化论解决不了人类进化问题,特么怒了,上帝造的算了!

所以,瞧,上帝多百搭,简直就是一切理论的尽头啊!

/4、全反了。人类认知进步过程是这样的:神学由于哲学的发展而开始受到怀疑,神学被抛弃;哲学由于物理学的发展,思辨性质的问题已经一个个被物理学确切回答,哲学失去了生存空间;物理学由于数学的发展而得到简洁的表述和精确的求解,使得实验验证成为可能;数学由于物理学的发展获得了重要灵感,持续动力和存在意义。

好了,正过来再说一遍:神学的认真导致了哲学诞生;哲学的讨论导致了科学诞生;科学的需求导致数学的发展;数学的发展导致了对于建立在公理之上的纯粹理念世界的优美(神学),深刻(哲学),和真实(物理)的新一轮讨论。

既然提问者问到了'尽头',就再调侃一下物理学的所谓'终极'理论-超弦理论。该理论就是处于一种尴尬的境地:1. 只有假设没有可检验的预言不算物理;2. 不够严谨不算数学;3. 布道者是少数物理学家而追随者需要极高智商,这样的信仰还算不上神学。

5、世界是客观存在,人是世界的一部分。这是一个基本哲学信条,如果推翻就会进入神学。物理和数学是并行的理论,互相应用,都是人对世界的感知(即目标明确的相互作用),就是映像。物理是形象化的,数学是时空(是客观存在还是感知的理论,我说不清)和逻辑(内部思维)的感知。没有感知就没有理论。

想到是人内部感知,看到听到摸到闻到等是对外部的感知。外部新的部分被感知,就会出现新的物理,如放射线,光被引力弯曲,黑洞等;如果有新的感官发现,如心灵(但至今没有),也一定会出现新的物理。内部新的部分被感知,就会出现新的数学。

具体可看我的另一个答题>也是哲学家>哲学家>包括数学,更包括物理学>包括空间>包括空间>物理世界的根本问题>

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量子力学大家应该听过很多次,它的研究领域是微观世界,但是这套理论却经常得出一些违反直觉的结论。比如这个理论认为,一个物体竟然可以同时处于多个位置,而且还会存在一个现象,那就是一个物体在某处发生变化,可以瞬间影响到远,在天边的另外一个物体的状态,也就是“量子纠缠”。而这一切,都要归结于微观世界的一个很大的特点,那就是:不确定性。

在微观世界里面,所有的物体都不愿意受到束缚,从而静止,而是永远处于无休止的运动之中,为何科学家会相信量子力学的这种奇奇怪怪的结论?今天,我们接着揭开量子力学的神秘面纱。其实早在牛顿和爱因斯坦时代,人们对宏观物体的研究就已经很完善了。比如行星如何围绕地球运动一个小球被撞击后,会如何在空中运动;物体掉落到水面,激起的水波会如何散开,可以说在当时不论是天上、地上还是水里。

物理学,几乎完美地解释了世界上的所有问题,直到人们把探索领域切换到微观世界,才发现原来在微小的尺度范围内竟然隐藏着一个如此反之觉的世界。首先敲开量子世界大门的是一个关于光的实验室。当时,人们热于研究加热气体所散发的光,但是当人们通过三棱镜去观察加热气体产生的光时,却发现了一幕让人难以置信的画面,那就是这些光的颜色竟然非常整齐地色散开来。

一个竖条就是一种颜色。其实关于光的色散,牛顿早就研究过,当阳光经过三棱镜后,自然会形成类似彩虹的光斑,但是这种光斑的颜色不是一条一条的光斑,而是一整块光斑,并且颜色是渐变地从1种颜色会自然过渡到另外1种颜色。而科学家发现,加热气体的光斑竟然出现了五彩缤纷的条纹,条纹之间不存在过渡色,这种现象立即引起了波尔的注意。波尔认为要解释这种现象,必须要假设电子可以“瞬间移动”,这是什么意思呢?

我们都知道原子模型中,一个电子会围绕原子核不停地旋转,但是这种旋转与地球围绕太阳旋转,有一个本质的不同。地球旋转时,它的轨道基本不会发生变化,但是电子围绕原子核旋转轨道可以随时改变,当原子核被加热时,电子就会形成一个轨道,跑到另外一个轨道,并随之释放出能量,形成我们所看见的光斑。

按照常识分析,我们很自然地认为电子在切换轨道的时候,是有一个渐变的过程。换言之,如果仪器足够先进,我们是能看见电子设备是如何从一个轨道跑到另外一个轨道的。但是波尔认为,电子切换轨道花费的时间为0,也就是说波尔认为电子是瞬间移动到另外的一个轨道,所以通过刚才的分析不难看出,如果电子是渐变移动到另外一个轨道。那么向外发射的能量就是连续的,最终看到的光斑应该会有颜色的过渡才对,然而我们看见的光斑不存在过渡区域。

这就证明,电子的确是瞬间移动到另外一个轨道,而之所以导致这种瞬间移动,就是因为能量不能无限分割,存在一个最小值。所以电子只能瞬间移动过去,同时释放出这一个最小单位的能量,而这就是非常著名的“量子跃迁”,这种“瞬间移动”的思想放到我们宏观世界,真的是难以想象。但是在微观世界,你只能这样想,才能解释许多的量子现象,所以我们姑且把这个当成真理继续探索下去。

但是电子如果能瞬间移动,能量不能无限分割,这就与经典的力学矛盾了,因为如果你去问当时的爱因斯坦什么是科学?爱因斯坦会肯定地告诉你“科学可以对将来作出肯定性的预测”,但是电子可以瞬间移动,似乎量子世界变得无法预测,所以波尔一提出这个观点,立即遭到了当时很多科学家的反对,并认为他们的理论不是科学,而是幻想。所以从爱因斯坦的态度可以看出,当时他是非常反对波尔的这种电子理论,但是随后人们做了一个实验,一下子让很多科学家瞬间站到了波尔这一边,这个实验就是著名的双缝干涉实验。

相信大家肯定听过。我们首先在宏观世界来做这个实验,看看有什么结果,首先我们把视角切换到保龄球馆,在保龄球轨道上设置一个挡板,挡板上面开两个缝,内一个保龄球通过缝的大小恰好能容纳,然后在后面放上一个屏幕,用于记录保龄球最终的位置,所以当我们开始扔保龄球时,有的保龄球会顺利穿过其中一个狭缝,最终走到屏幕的位置,撕开屏幕。当然也有部分保龄球,无法通过狭缝反弹回来,我们不断地扔保龄球,那么有的会通过左边狭缝,有的被反弹回来,最终在屏幕那边,会形成两个被撕开了的孔。

而这种现象也很好解释,因为保龄球走的是直线,所以一旦穿过狭缝就会按照原来的方向继续前进,所以左边的狭缝,会在屏幕左边形成一个死口,右边狭缝形成另外一个死口,而这就是宏观世界的双缝实验。下面我们把实验改变一下,这次我们不扔保龄球,我们扔电子,我们把电子的体积放大后进行,如果我依然像刚才那样不停往屏幕扔电子,屏幕生成的撕口,应该会和刚才扔保龄球一样,形成两个整齐的撕口才对,但是我们实际去做这个是验会发现,电子和保龄球有很大不同,电子虽然有的会通过左边狭缝,有的被反弹。

但是凡是通过狭缝的电子,在屏幕后面竟然形成了很多,竖直的条纹,如果电子走的是直线,那么只会形成两个死口才对,比如两个狭缝中间的位置,对应的屏幕是不可能出现电子的,但是却依然出现了条纹,而要解释这种现象只有一种可能,那就是波。比如如果一列水波通过这两个狭缝,它们会立即分裂成两列水波,之后这两列水波会相互交融,也就是波发生“干涉”,最终在屏幕形成许多竖直的条纹,所以“波动说”就能合理解释电子的这种论异现象。

但是这就带来一个思考,一个电子明明是一个粒子,怎么又是一种波,当时人们还没有波粒二象性的概念,所以完全无法理解这种现象,但是有一位量子力学的大咖级人物薛定谔,却合理地解释了这种现象薛定谔认为当电子被扔出去的一瞬间,电子马上就处于一种模糊的状态,而这就造成电子的运动轨迹,看起来像一种波,但是这种模糊的状态,种怎样的状态?

到底是薛定谔没有解释清楚,而最终完美解决这个问题的科学家,就是哥本哈根学派的波恩。波恩认为电子扔出去后,并不是在空间中形成一个类似于波形状的轨迹,而是电子。可以同时处于空间中的多个位置,只是每个位置分到的概率值有所不同,而且这些概率值会不断地浮动,从而就形成了“概率波。这种波与我们平时接触的光波,声波和水波有本质的不同,普通地波上下振动的是实体物体。

而概率波震动的是概率值,而概率值不是一个实体,而是一个抽象的数学概念。概率波的提出是人类首次,对微观世界进行揭秘的第一次创举,他揭示了电子的运动其实没有轨迹,电子一旦运动起来,就会是一团概率组成的,电子永远会一个整体范围向某个方向移动。你不能问电子现在到底在哪里,出现在某个地方的概率值是多少,也许分析到这里你会有一个疑问,科学探索出来就是为了对未来做精准预测,但是遇到电子这种微观物体,你却永远不能给我一个肯定的预测,只能告诉我概率,这是不是说量子力学存在某种不完备的特性?

如果你能这么想,那么恭喜你,你和爱因斯坦的思路是一致的。爱因斯坦当时也不能接受用概率来诠释这个世界,所以才说出了那句著名的话“上帝不掷骰子”。爱因斯坦很难相信我们的世界在深层次里面,是由概率来决定,所以,是无法做到精准预测未来的科学,都不能成为科学。所以很快量子力学就分为了两派,一派以波尔为首,包括波尔,波恩、海森堡,迪拉克等物理学家,他们被称为哥本哈根学派。

另外一派以爱因斯坦为首,包括爱因斯坦、薛定谔、贝尔等人。两派人物对量子世界的本质进行了无数次的交锋,而将这场争论推向高潮的人物,就是薛定谔,因为他当时为了证明哥本哈根学派是错误的,就提出了大家都熟悉的思想实验,也就是“薛定谔的猫。这个实验—提出,立即把波尔等人整蒙圈了,哥本哈根学派从此开始,死磕这只“既生又死”的猫,试图找到其中的漏洞,以求补救自己的量子理论。其实很多人都有一个误解,认为薛定谔是为了证明量子力学,才提出这个思想实验。

其实事实恰好相反,薛定谔是为了反对这种量子理论,才提出实验的。其实这两个学术门派争论的本质就是电子的这种不确定性,到底是由于我们的测量仪器不够先进导致,还是微观世界本来就不确定,相信大部分人都会觉得,相信大部分人都会觉得电子之所以同时处于多个位置,是因为电子运动速度太快,导致我们的仪器还没来得及反应。

所以就给人一种,同时处于多个位置的假象。如果你也这样想,那么你和爱因斯坦的想法再次一致,因为爱因斯坦一直认为,我们的世界是可以精准预测的,不存在概率一说。如果我们预测未来必须用概率,只能证明我们对世界的探索还不够,而不是这个世界本来就不确定。所以,当波尔在台上讲解自己的量子理论后,爱因斯坦马上就站起来,开始了一轮排山倒海的反驳,据说当爱因斯坦演讲完毕后,当时台下有一位普通学者对爱因斯坦说了一句话。

他说:“爱因斯坦先生,你现在反驳波尔“量子理论”的表情,和十年前你站在台上讲相对论,下面一堆人反驳你的表情高度的一致”,让爱因斯坦一度陷入无比尴尬的场景,而这也说明了爱因斯坦虽然伟大,但是只要是人,就不可能永远不犯错。时至今日,我们当然知道这场旷日持久的争论,最终以哥本哈根学派胜利而终结,现代的量子力学理论,根基都是建立在哥本哈根学派上,而这也意味着,我们的世界在深层次里,是由概率决定的。

虽然我们无法预测单次实验,电子最终会落在哪里,但是试验次数一旦变多,我们可以用概率精确地预测出电子在中间的概率是37%,电子在最右边的概率是7%,这种用概率来预测未来的方式,也是一种极其精准地预测方式。而这也意味着“宿命论”是完全错误的传统的,我们的世界随时都充满着无穷的变数,命运尚未注定,我们应该积极努力,不知道小伙伴们怎么看,欢迎评论区留言讨论。

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