百科知識:哪些是數學學(數學學5大組成部份)
數學學是研究物質基本結構和通常運動規律的學科，自然界的萬事萬物、包括我們的身體和腦部都反映了各色各樣的物質存在形式，自然界即物質的組合體。數學學在自然科學體系中“順理成章”地成為“第...
數學學是研究物質基本結構和通常運動規律的學科，自然界的萬事萬物、包括我們的身體和腦部都反映了各色各樣的物質存在形式，自然界即物質的組合體。數學學在自然科學體系中“順理成章”地成為“第一科學”或帶頭學科。數學學有多種分類方式，我們起碼可以構建數學學的“三大分類”，第一種分類根據物質結構的尺度，量子熱學的研究范圍是微觀物質結構，精典熱學的研究范圍是中觀物質結構，相對論和天體化學的研究范圍是宏觀物質結構。
第二種分類根據物體受力和物體運動的互相關系，牛頓熱學和牛頓熱學的延展——分析熱學研究物體的機械運動規律，電磁學和電動熱學研宄電磁運動規律，熱力學和統計熱學研究物質的熱運動規律，狹義相對論研究物體在接近光速運動時的動力學效應，廣義相對論研究物體在強引力場或大質量物體附近表現的動力學特點，量子熱學研究微觀物質粒子的運動規律。第三種分類根據理論數學和應用數學的互相關系，其中包括粒子和原子核化學、原子和分子化學、地球化學與天體化學、生物與醫學化學、等離子體和匯聚態化學等。數學學的三種或多種類型的界定符合科學標準論的等效原理，數學學的界定是這般，其它學科的界定也是這么。
近代數學脫離了哲學的“母體”，現代數學雖然重返哲學的懷抱。現代數學學的兩大理論體系——相對論和量子熱學具有科學符號和哲學剖析的“雙重屬性”。量子熱學的阿姆斯特丹學派既是一種量子科學，也是一種具有深遠影響的量子哲學。對宏觀精典世界的認識和改建不同于微觀量子世界，阿姆斯特丹學派的量子科學和哲學不會是“大科學”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的六個基本原理，該模型用機率論重新建立量子熱學的解釋方法。各色各樣的量子哲學都以各自的視角探究微觀世界最深的奧秘。
量子熱學的兩大基本原理——測不準原理或不確定原理和互補性原理或并協性原理符合科學哲學實質論的悖論原理。海森堡提出的不確定原理注重粒子化學量互相抵觸的特點，粒子在客觀上不能同時具有確定的位置和相應的動量，或則粒子的位置確定，動量不確定；或則粒子的動量確定，位置不確定。玻爾提出的互補原理注重粒子化學量的融合性，應用一些精典數學概念對量子屬性描述時，不可防止地排除另一些精典數學概念的應用，反之亦然，只有將所有既互斥、又互補的數學量或數學要素匯集在一起，能夠對量子屬性做出詳細無遺的非精典性描述。用精典概念解釋非精典現象，用非精典的量子熱學闡述人們直接體會的精典化學世界的內在本質，這反映了海森堡和玻爾量子哲學的悖論性。
天文學家弗里茨·茲維基最早在1933年提出了暗物質假定，20世紀70年代，維拉·魯賓發覺，星體團和星體邊沿的星體軌道速率存在異常物理學的六個基本原理，只能用“缺失的質量”進行解釋。暗物質既不能看到，也不與其它物質發生反應，僅通過引力作用表現它的存在。暗物質占到宇宙總成分的26.8%，組成天體和星際二氧化碳的普通物質只占4.9%，其余的68.3%為加速宇宙膨脹的暗能量。暗物質提供的額外引力將星體和星體、太陽系和月球等禁錮在整體的星體結構中，進而防止了整個宇宙體系的擊潰。如果沒有暗物質的存在，這么我們可觀測的銀河系和其它星體系以普通物質提供的引力根本不足以維持星體的穩定。
1935年，美國化學學家湯川秀樹最早提出來了“介子”概念。他通過核力的研究預言了介子的存在，日本化學學家安德爾森隨即在宇宙線中找到了介子。1974年之后，化學學家在粒子碰撞扥高能加速器中發覺了一系列新的介子。介質是基本粒子的一類，質量介于質子和電子之間，介子屬于玻骰子，種類較多，性質不穩定，有的帶正電，有的帶負電，有的不帶電，介子轟擊原子核時能導致核反應。
由康奈爾學院、特拉維夫學院等學院的研究人員組成的國際合作團隊在2015年時提出了一種新的暗物質理論，即：暗物質粒子具有介子的特點。如果研究人員對暗物質粒子的性質給出了正確的解釋，這么暗物質以引力作用的形式維持了星體和宇宙結構的穩定，而介子以傳遞強互相作用的形式維持了原子核和物質結構的穩定，這說明暗物質粒子和介子對宇宙和物質結構的維持作用符合科學哲學穩定論的等效原理。介子傳遞的強斥力在物質微觀結構中發揮了主要作用，暗物質通過額外的強悍引力在星體和宇宙的宏觀結構中形成了關鍵作用。
