百科知識(shí):哪些是數(shù)學(xué)學(xué)(數(shù)學(xué)學(xué)5大組成部份)
數(shù)學(xué)學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)和通常運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，自然界的萬(wàn)事萬(wàn)物、包括我們的身體和腦部都反映了各色各樣的物質(zhì)存在形式，自然界即物質(zhì)的組合體。數(shù)學(xué)學(xué)在自然科學(xué)體系中“順理成章”地成為“第...
數(shù)學(xué)學(xué)是研究物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)和通常運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科，自然界的萬(wàn)事萬(wàn)物、包括我們的身體和腦部都反映了各色各樣的物質(zhì)存在形式，自然界即物質(zhì)的組合體。數(shù)學(xué)學(xué)在自然科學(xué)體系中“順理成章”地成為“第一科學(xué)”或帶頭學(xué)科。數(shù)學(xué)學(xué)有多種分類方式，我們起碼可以構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)的“三大分類”，第一種分類根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的尺度，量子熱學(xué)的研究范圍是微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)，精典熱學(xué)的研究范圍是中觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)，相對(duì)論和天體化學(xué)的研究范圍是宏觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)。
第二種分類根據(jù)物體受力和物體運(yùn)動(dòng)的互相關(guān)系，牛頓熱學(xué)和牛頓熱學(xué)的延展——分析熱學(xué)研究物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律，電磁學(xué)和電動(dòng)熱學(xué)研宄電磁運(yùn)動(dòng)規(guī)律，熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)熱學(xué)研究物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律，狹義相對(duì)論研究物體在接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，廣義相對(duì)論研究物體在強(qiáng)引力場(chǎng)或大質(zhì)量物體附近表現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，量子熱學(xué)研究微觀物質(zhì)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第三種分類根據(jù)理論數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的互相關(guān)系，其中包括粒子和原子核化學(xué)、原子和分子化學(xué)、地球化學(xué)與天體化學(xué)、生物與醫(yī)學(xué)化學(xué)、等離子體和匯聚態(tài)化學(xué)等。數(shù)學(xué)學(xué)的三種或多種類型的界定符合科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)論的等效原理，數(shù)學(xué)學(xué)的界定是這般，其它學(xué)科的界定也是這么。
近代數(shù)學(xué)脫離了哲學(xué)的“母體”，現(xiàn)代數(shù)學(xué)雖然重返哲學(xué)的懷抱。現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)的兩大理論體系——相對(duì)論和量子熱學(xué)具有科學(xué)符號(hào)和哲學(xué)剖析的“雙重屬性”。量子熱學(xué)的阿姆斯特丹學(xué)派既是一種量子科學(xué)，也是一種具有深遠(yuǎn)影響的量子哲學(xué)。對(duì)宏觀精典世界的認(rèn)識(shí)和改建不同于微觀量子世界，阿姆斯特丹學(xué)派的量子科學(xué)和哲學(xué)不會(huì)是“大科學(xué)”的終極理論，它的不足促使和催生了其它量子理論的形成，例如：埃弗里特的多世界解釋，格里菲斯和蓋爾曼的自洽歷史理論，富克斯、沙克等人提出的量子貝葉斯模型物理學(xué)的六個(gè)基本原理，該模型用機(jī)率論重新建立量子熱學(xué)的解釋方法。各色各樣的量子哲學(xué)都以各自的視角探究微觀世界最深的奧秘。
量子熱學(xué)的兩大基本原理——測(cè)不準(zhǔn)原理或不確定原理和互補(bǔ)性原理或并協(xié)性原理符合科學(xué)哲學(xué)實(shí)質(zhì)論的悖論原理。海森堡提出的不確定原理注重粒子化學(xué)量互相抵觸的特點(diǎn)，粒子在客觀上不能同時(shí)具有確定的位置和相應(yīng)的動(dòng)量，或則粒子的位置確定，動(dòng)量不確定；或則粒子的動(dòng)量確定，位置不確定。玻爾提出的互補(bǔ)原理注重粒子化學(xué)量的融合性，應(yīng)用一些精典數(shù)學(xué)概念對(duì)量子屬性描述時(shí)，不可防止地排除另一些精典數(shù)學(xué)概念的應(yīng)用，反之亦然，只有將所有既互斥、又互補(bǔ)的數(shù)學(xué)量或數(shù)學(xué)要素匯集在一起，能夠?qū)α孔訉傩宰龀鲈敿?xì)無(wú)遺的非精典性描述。用精典概念解釋非精典現(xiàn)象，用非精典的量子熱學(xué)闡述人們直接體會(huì)的精典化學(xué)世界的內(nèi)在本質(zhì)，這反映了海森堡和玻爾量子哲學(xué)的悖論性。
天文學(xué)家弗里茨·茲維基最早在1933年提出了暗物質(zhì)假定，20世紀(jì)70年代，維拉·魯賓發(fā)覺(jué)，星體團(tuán)和星體邊沿的星體軌道速率存在異常物理學(xué)的六個(gè)基本原理，只能用“缺失的質(zhì)量”進(jìn)行解釋。暗物質(zhì)既不能看到，也不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，僅通過(guò)引力作用表現(xiàn)它的存在。暗物質(zhì)占到宇宙總成分的26.8%，組成天體和星際二氧化碳的普通物質(zhì)只占4.9%，其余的68.3%為加速宇宙膨脹的暗能量。暗物質(zhì)提供的額外引力將星體和星體、太陽(yáng)系和月球等禁錮在整體的星體結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而防止了整個(gè)宇宙體系的擊潰。如果沒(méi)有暗物質(zhì)的存在，這么我們可觀測(cè)的銀河系和其它星體系以普通物質(zhì)提供的引力根本不足以維持星體的穩(wěn)定。
1935年，美國(guó)化學(xué)學(xué)家湯川秀樹(shù)最早提出來(lái)了“介子”概念。他通過(guò)核力的研究預(yù)言了介子的存在，日本化學(xué)學(xué)家安德?tīng)柹S即在宇宙線中找到了介子。1974年之后，化學(xué)學(xué)家在粒子碰撞扥高能加速器中發(fā)覺(jué)了一系列新的介子。介質(zhì)是基本粒子的一類，質(zhì)量介于質(zhì)子和電子之間，介子屬于玻骰子，種類較多，性質(zhì)不穩(wěn)定，有的帶正電，有的帶負(fù)電，有的不帶電，介子轟擊原子核時(shí)能導(dǎo)致核反應(yīng)。
由康奈爾學(xué)院、特拉維夫?qū)W院等學(xué)院的研究人員組成的國(guó)際合作團(tuán)隊(duì)在2015年時(shí)提出了一種新的暗物質(zhì)理論，即：暗物質(zhì)粒子具有介子的特點(diǎn)。如果研究人員對(duì)暗物質(zhì)粒子的性質(zhì)給出了正確的解釋，這么暗物質(zhì)以引力作用的形式維持了星體和宇宙結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，而介子以傳遞強(qiáng)互相作用的形式維持了原子核和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，這說(shuō)明暗物質(zhì)粒子和介子對(duì)宇宙和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的維持作用符合科學(xué)哲學(xué)穩(wěn)定論的等效原理。介子傳遞的強(qiáng)斥力在物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)中發(fā)揮了主要作用，暗物質(zhì)通過(guò)額外的強(qiáng)悍引力在星體和宇宙的宏觀結(jié)構(gòu)中形成了關(guān)鍵作用。
