“数学系的同学总是嫌弃物理系的同学只会计算,物理系的同学总是吐槽数学系的同学只懂证明”、“学物理的对学数学的说:你证的那玩意儿几百年后也不一定用得到;学数学的对学物理的说:你猜的那玩意儿几百年后说不定就是错的”……在网络中,总是能看到数学系与物理系之间的“相爱相杀”,在我们的读书生涯中,数学和物理总是会被联系在一起,但是他们又有所不同。那么数学和物理之间到底有什么关系和差别?在专场讲座上,丘成桐用自己的亲身经历给东大学子回答了这一问题。
“无论是多么漂亮的理论,它的内在结构必须要相容,不能够产生矛盾,否则解释不了自然界的现象。”丘成桐介绍,物理学和工程学的理论都是由数学来表达的,物理学家和工程学家往往凭直觉来运用数学工具,希望见到他们的理论很快可以得到应用,但在很多细节上,他们没有注意到数学的微妙变化比他们想象的更为复杂,这就会导致他们开始时以为的完美理论,在深入探讨后可能会”破绽百出”。而数学家的严谨态度对科学理论和模型却是大有帮助,在众多可能的模型中,只有数学兼容的模型才能够保留下来。
“但对于数学家来说,物理学的理论往往会推导出一些有趣的数学公式,甚至替数学家找到一些数学难题的答案。”丘成桐给大家分享了自己的亲身经历,“在三十年前,我的一名博士后和我的朋友在理论研究中,引进了数学研究中的镜像对称的观念,这震惊了我们做几何的数学家!”说起这件往事,丘成桐仍有些激动,他表示,这个观念解决了数学上的一个百年难题。
在丘成桐看来,物理与数学是一种“合作关系”,数学家能够利用几十年来发展的知识推广物理学家的方法,得到很多重要结果。而物理学家也可以通过理论研究推导出很多重要的数学公式。
“素数、虚数、几何图形、基本波、漂亮的组合,谁说这些不是大自然的一部分?我们对这些听起来比较抽象的观念愈来愈了解,愈来愈知道它们无处不在!” 作为国际知名的数学家,丘成桐也对东大学子们表达了自己对于数学的看法,他认为,简洁而漂亮的数学,就是大自然展示给人类它最优美的部分。
通讯员 刘欢欢 唐瑭
摄影 刘莉
少年志编辑 兰倩怡
扬子晚报/紫牛新闻记者 蔡蕴琦
校对 苏云
编辑 : 朱亚萍
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