什么是數(shù)學(xué)？ 這可能是每個(gè)學(xué)數(shù)學(xué)的人都思考過的問題。 數(shù)學(xué)是一門科學(xué)，可以將你的境界提升到別人無法理解的高度。 看似深刻的背后，所蘊(yùn)含的思想更是深刻。
“事實(shí)上，世界上80%的化學(xué)家根本不懂?dāng)?shù)學(xué)。” 近日，在上海電影大學(xué)與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究院聯(lián)合舉辦的主題為“發(fā)展與頓悟”的藝術(shù)與科學(xué)峰會(huì)上，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)數(shù)學(xué)研究所研究員曹澤賢，給你潑了“冷水”。 走進(jìn)數(shù)學(xué)，遇見一些真正的數(shù)學(xué)家，似乎讓我們把探求的目光抬得更高一點(diǎn)，看得更遠(yuǎn)一點(diǎn)。
探索宇宙的“蛇”
化學(xué)是一個(gè)什么樣的職業(yè)？ 古代文學(xué)家杜甫早已給出了答案。 有一首詩說：“物理學(xué)凝固自然”——物理學(xué)是關(guān)于自然的。 無獨(dú)有偶，在西方，英語中的“”一詞源自法語中的“φυσικ??”，也有“自然”的意思。
“物理學(xué)是一門自然科學(xué)，重點(diǎn)研究物質(zhì)、能量、空間和時(shí)間，特別是它們各自的性質(zhì)和相互關(guān)系?；瘜W(xué)是關(guān)于自然規(guī)律的知識(shí)。從更廣泛的意義上來說，數(shù)學(xué)科學(xué)探索和分析自然規(guī)律?！弊匀唤缰邪l(fā)生的現(xiàn)象，以了解其規(guī)則?！?曹澤賢說道。
他介紹，數(shù)學(xué)作為一門自然科學(xué)，其學(xué)科本質(zhì)是用思想認(rèn)識(shí)世界、認(rèn)識(shí)世界、創(chuàng)造生命。 而且相比于其他學(xué)科，那家伙的“胃口”似乎不小，研究對(duì)象包括宇宙中的所有存在。
除了研究對(duì)象廣泛之外，從空間尺度來看，人們也不難注意到數(shù)學(xué)的“野心”。 它的研究范圍大到整個(gè)宇宙，小到世界上最小的存在——中子和質(zhì)子上的夸克結(jié)構(gòu)，甚至更小。 迄今為止，化學(xué)家觸手可及的尺度，小到近年的“引力波探測”物理學(xué)家英語，幀率約10-21米，大到65億光年，只能通過望遠(yuǎn)鏡觀測到。人們。
從時(shí)間尺度上看，數(shù)學(xué)不僅研究從宇宙誕生到現(xiàn)在約137億年的歷史，而且研究發(fā)生在極短的時(shí)間內(nèi)的時(shí)間。 如今，科學(xué)家已將最短時(shí)間尺度延長至 10 至 15 秒。
“當(dāng)我們研究最微觀的世界時(shí)，我們可能需要的是關(guān)于整個(gè)宇宙的最宏觀的知識(shí)。因此，西方數(shù)學(xué)界賦予了數(shù)學(xué)一個(gè)形象——貪婪的蛇?！?曹澤賢介紹，貪蛇的蛇頭是宇宙級(jí)的。 數(shù)學(xué)問題。 蛇尾是基本粒子層面的化學(xué)。 最宏觀的頭部擁有最微觀的尾巴。
化學(xué)對(duì)于化學(xué)家來說太難了
化學(xué)的一個(gè)重要功能是描述，而描述需要語言，而物理是數(shù)學(xué)最基本的語言。
曹澤賢表示，化學(xué)中的很多計(jì)算都離不開物理公式，物理公式不僅是數(shù)學(xué)的表達(dá)語言，很多時(shí)候也是數(shù)學(xué)發(fā)展的結(jié)果。 “在我看來，真正的物理學(xué)家是非常有能力的，可以很容易地介入數(shù)學(xué)研究。比如希爾伯特和貝爾，他們可以為量子熱和相對(duì)論的識(shí)別做出最深遠(yuǎn)的貢獻(xiàn)?！?span style="display:none">HzU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
不過，曹則賢覺得，要讓化學(xué)家像物理學(xué)家一樣學(xué)習(xí)物理，并不是一件容易的事。 “據(jù)說希爾伯特曾經(jīng)說過一句名言：‘物理學(xué)對(duì)于化學(xué)家來說真的太難了！’ 因?yàn)樗阑瘜W(xué)需要使用很多語言，而這些是化學(xué)家無法掌握的?！?span style="display:none">HzU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
“然而，真正美麗的物理必須反映我們真實(shí)的化學(xué)世界。物理之美，其實(shí)必須從化學(xué)的角度來看。” 他說。
穿過迷霧的思考者
那么，如何成為一名化學(xué)家呢？ 曹則賢覺得，真正的化學(xué)家離不開“思想”二字。
一是真正的化學(xué)家必須養(yǎng)成思考的習(xí)慣。
”薛定諤曾經(jīng)寫過一本叫《什么是生命》的書，思考生命與非生命的區(qū)別。他覺得根本的區(qū)別在于生命中存在著儲(chǔ)存和傳遞信息的東西。后來，人們否認(rèn)生命確實(shí)存在。有DNA。他進(jìn)一步分析，如果有什么東西傳遞著生命信息，那應(yīng)該是準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)。果然，后人在鋁錳合金中發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)。這就是化學(xué)家的思維模式，并且可以對(duì)其他學(xué)科和世界形成影響力。”
其次物理學(xué)家英語，真正的化學(xué)家除了能夠解決問題之外，還需要能夠發(fā)現(xiàn)問題，甚至創(chuàng)造問題。
“1988年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者萊昂就是其中的代表之一。他曾指出：‘如果宇宙是答案，那么問題是什么？它是無法解除的?！?曹澤賢說道。
不過，能達(dá)到這樣境界的化學(xué)家還是少數(shù)。 曹則賢評(píng)價(jià)說，他個(gè)人覺得“物理學(xué)是一個(gè)思想之湖”，真正的化學(xué)家也必須是一個(gè)深刻的思想家。
“真正的化學(xué)家，他們的心靈能夠穿透存在的迷霧，猜測自然的奧秘。他們的成就共同構(gòu)成了人類知識(shí)中最厚重、最稀有的部分，銘刻在其創(chuàng)造者的石碑上，也銘刻在崇拜者的心中。 ” 曹澤賢表示，其默默無聞的程度可能就像美國馬克斯·普朗克研究所的一位化學(xué)家所說：“事實(shí)上，世界上80%的化學(xué)家根本不懂?dāng)?shù)學(xué)?！?span style="display:none">HzU物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))