问题

数学有什么意义?数学中的一切都是人类自己编造的吗?

回答
数学的意义,这个问题就像在问天空为什么是蓝色的,或者音乐为什么能打动人心一样,答案既深奥又寻常。它不是一个简单的“是什么”或者“为什么”,而是贯穿我们思维方式、认识世界乃至塑造文明的核心力量。

数学的意义,可以从几个层面去理解:

理解世界的语言: 你有没有想过,为什么物理学家能够用那些看似抽象的数字和公式来描述星球的运动,粒子的碰撞,甚至宇宙的起源?那是因为数学提供了一套普适的、精确的语言,能够捕捉和表达自然界中最本质的规律。无论是斐波那契数列在向日葵花瓣上的排列,还是黄金比例在建筑和艺术中的应用,都显示出数学并非凭空捏造,而是深藏于自然万物之中,等待我们去发现和解读。它帮助我们量化、分析、预测,让我们能够驾驭那些原本令人敬畏的自然力量。

逻辑思维的训练场: 数学不仅仅是数字游戏,它更是一种严谨的逻辑思维训练。学习数学,我们学习如何定义问题,如何提出假设,如何进行推理,如何找到证据来支持或反驳一个观点。这个过程培养了我们的分析能力、解决问题的能力,以及清晰、有条理地表达思想的能力。这种思维模式,在科学研究、工程设计、金融分析,甚至日常生活的决策中都至关重要。没有数学提供的逻辑框架,很多复杂的问题将无从下手。

创造力的表达工具: 尽管很多人认为数学枯燥乏味,但对于数学家来说,它却是最自由、最富有创造力的领域之一。在数学的世界里,你可以定义新的概念,构建新的体系,探索未知的领域。就像音乐家创作乐曲,画家挥洒色彩一样,数学家通过逻辑和想象力创造出优美而深刻的数学结构。这些结构可能在当下没有直接的应用,但它们常常在未来的某一天,成为科技突破的基石。

连接人类智慧的桥梁: 数学是全人类共通的语言,不受文化、种族、语言的限制。一个发生在古代中国的数学问题,可以被一个现代的欧洲科学家用同样的逻辑和方法解决。这种普适性使得数学成为连接不同文明、不同时代人类智慧的重要桥梁。我们通过学习和传承数学,得以站在前人的肩膀上,继续探索知识的边界。

那么,数学中的一切都是人类自己编造的吗?

这是一个非常深刻的问题,涉及到数学的哲学基础。我的看法是,数学的“规律”或“结构”可能存在于客观世界之中,而我们人类则是通过创造和发明“符号”、“概念”和“公理体系”来描述和探索这些规律。

这就像我们发现了“重力”这个现象,然后发明了牛顿的万有引力定律或者爱因斯坦的广义相对论来描述它。重力本身并不是人类发明的,但描述它的数学模型却是我们智慧的创造。

我们可以这样理解:

人类的“创造”:
符号和语言: 我们发明了数字、加减乘除、符号(如π、e、∞)以及更复杂的函数和变量来表达数学概念。这些都是人类为了方便交流和计算而创造的工具。
公理和定义: 为了构建一个稳定的数学体系,我们需要从一些被普遍接受的“公理”(不需要证明的假设)出发,然后进行逻辑推导。例如,欧几里得几何中的“过两点有且只有一条直线”。
概念和理论: 像微积分、群论、拓扑学这样的概念和理论,是人类在长期的思考和探索中发展出来的。它们是对数学对象之间关系的抽象和概括。
数学方法: 我们发明的证明方法、计算技巧、算法等,都是人类智慧的结晶。

可能存在的“发现”:
潜在的数学结构: 许多数学家认为,我们发现的数学关系和结构,它们本身就独立于我们的大脑而存在。例如,素数的分布规律,即使没有人去研究,它似乎也按照某种内在的模式运行着。我们只是找到了描述它的方法。
宇宙中的模式: 前面提到的自然界的数学规律,比如斐波那契数列,似乎暗示着宇宙本身就遵循着某种数学法则。我们通过观察和实验,将这些法则用数学语言表达出来。

可以打个比方:想象地球上有无数座未被发现的山脉和河流(客观存在的数学结构)。人类的任务就是去勘探,去绘制地图(发明符号和理论),去理解这些地貌是如何形成的(发现规律)。地图是人类创造的,但地图描绘的山川河流是真实存在的。

所以,更准确地说,数学的“内容”或“规律”更像是人类对客观世界(无论是自然界还是抽象概念世界)的“发现”和“理解”,而用来表达和研究这些发现的“形式”和“工具”则是人类的“创造”。我们用创造的工具,去发现那些可能存在的、独立于我们而存在的数学真理。

它不是一个完全虚无的虚构,也不是一个完全客观的发现,而是人类智慧与宇宙真相互动的结果。数学的意义,就在于它既是我们理解世界的钥匙,也是我们表达创造力的载体,同时还指向着某种超越人类认知的、隐藏在事物深处的普遍性秩序。

网友意见

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没有数学,你的提问怎么发到网上?

看看你这段话,放大缩小看起来文字都很清晰,多亏了贝塞尔曲线替代了点阵~

你能拥有一个稳定的知乎账号,多亏了密码学精妙的算法~

你看的小电影才几百兆,倒也清晰,多亏了傅立叶拯救了无法捉摸的波~

但说到头,你怎么让电路板理解你的重磅逻辑呢?感谢一下二进制和布尔运算吧~

(欢迎补充批评,本人数学极差,也不严谨)

没有数学,人和物如何产生如此奇妙的联结?

数学让人感到复杂,却把世界变简单。

它有多优秀,你咋就没瞅着呢???

你只看到绳子在竹签子上打结,咋就没看到毛衣很漂亮也很保暖呢?

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个人感受,狗屁不通,大家凑合看。

玩就对了,管他是不是有意义,是不是编造的,好玩的东西还要拒之门外么?意义有意义吗?题主说数学是“编故事”,在数学的上古时期并不是如此,现在比较像。编故事又有什么关系,艺术有时也是编故事,只是经常会有现实世界的映射。其实数学与现实世界对应并不是什么必须的,只是因为我们智慧生物要借它得到科技进步,才与现实挂钩。

//针对题主在问题评论中的一句话:有人说数学的尽头是哲学,我不认同这句话。相反我认为哲学(这里把哲学限制在探索万物的哲学,不考虑那些人伦方面的哲学)的尽头是数学,对宇宙的意义探求到极点,最后一定会投入数学的怀抱,数学这种“没有意义”的学科才最适合用来探索宇宙。

相对于现实世界而言,数学就像童话,是我等数学爱好者的伊甸园。

而且,数学对现实世界也是有深远影响的,如果一门数学没有现实应用,那是因为应用它的领域还没有被人类触摸到。

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题主对于“抽象”和“编造”没有清晰的认识。

数学只是比较抽象,与编造无关。即使编造的东西,也有其意义。

例如“灭霸”。

它的价值是取悦观众,为投资方带来利润。这是它仅有的意义。

编造的东西,有很大的随意性。

比如灭霸为什么是个肌肉男而不是个掌握神秘力量的白胖肥宅?为什么超级能量以宝石的形式出现,而不是以粪球的姿态?如果他是个白胖肥宅往手套上镶嵌粪球,也无伤大雅,不过是风格变搞笑了。


我们再看最简单的数学:1+1=2

你谈了一个女朋友,分手又谈一个,一共就是两个。不是一个半,更不是三个。

如果你没有,古印度人还为你准备了数字“0”,直到那位姑娘出现之前,“0”对你而言都是不可动摇的,如同恒星发出光热一样不容辩驳。

数学展现的这些现实,除非诡辩,无法随意篡改(比如你可以幻想刘亦菲和新垣结衣是你老婆,推翻“0”,得到“2”)。

不像灭霸,既可以粗糙肌肉男,也可以高度近视一身赘肉。既可以戴宝石手套,也可以戴粪球手套。甚至可以娘化为大波美女。

这就是“抽象”和“编造”的区别。

不用说,数学有意义,这种意义也是十分现实、十分重要的,完全不同于“编造”的。

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