如果只能学习一门学科,那一定是数学!
创始人
2025-02-17 08:21:21

我们生活在一个充满分歧的世界里。这种分歧不仅体现在不同领域的知识边界,也体现在学术与思想的不同视角和方法论上。在学术的讲坛上,在科研的讨论中,甚至在日常的交流里,存在着一种持久的对立:科学与人文学科之间的界限。

科学,被认为是硬逻辑、硬数据、硬证据的天下。它解释了宇宙的规律,量化了世界的运行,计算着人类的未来。而人文学科,则被认为是抽象、感性、甚至有些“玄学”的领域,哲学家在思索,历史学家在记录,文学家在描述。这种对立并不新鲜,1959年,C.P. 斯诺在剑桥大学的著名演讲《两种文化》里,就把这两者的裂痕摊在阳光下。他发现科学家和人文学者彼此都看不上对方。科学家觉得人文学者“不讲逻辑,搞玄学”,人文学者觉得科学家“死板无趣,不懂人心”。几十年过去了,这种分裂依旧存在。

但我们真的应该这样看待世界吗?这个世界,真的有截然对立的两种知识体系吗?或者,我们该问一个更根本的问题——如果科学是探寻世界运行的规律,人文学科是探讨人类心智的本质,那么有没有什么东西,既属于世界,也属于人类?有没有什么东西,既能解释宇宙,也能启发思想?

答案或许出乎很多人的意料:数学。

数学究竟是什么?很多人对数学的记忆,停留在枯燥的公式、考试时的痛苦、那些无穷无尽的计算。但数学远不止于此。数学不仅仅是自然科学的工具,也不仅仅是工程技术的基础,它更是一种深刻的思维方式,一种连通自然与人文的桥梁。

要理解数学如何架起这座桥,我们得先明白,世界的运作方式。

有人说,世界的一切都可以用因果关系解释。地球围绕太阳转,是因为万有引力。人会生病,是因为病毒、细菌、免疫系统的作用。股市上涨,是因为资金流入、经济增长、投资者信心。这就是自然科学所擅长的范畴:找出因果链条,把一个个事件追溯到它们最基本的成因。

但这个解释真的足够吗?如果世界真的是一条条因果链组成的,为什么我们仍然有很多无法解释的现象?为什么人类的社会行为无法用物理公式计算?为什么我们研究历史,发现看似相似的事件,在不同的文化背景下会得出截然不同的结果?

物理学家拉普拉斯在19世纪曾经提出一个极端的想法:如果有一个“全知全能的妖”,它知道宇宙中每一个粒子的状态和运动轨迹,那么它就能计算出宇宙过去和未来的一切。这听上去很美好,似乎只要给足够的数据,科学就能解释一切。但事实是,即便是“拉普拉斯的妖”,也无法解释一些最基本的现象。

比如,你让这个妖怪去预测巴黎所有成年人的身高。它确实可以计算出每个人的身高,并且可以从基因、营养、环境等因素出发,为每一个个体找到一个完美的因果解释。但它解释不了一个事实:为什么这些身高分布,总是会呈现一个“钟形曲线”?再比如,你让它去预测抛硬币的结果。它当然可以告诉你每一枚硬币最终是正面还是反面,但它无法回答一个问题:为什么大量抛硬币的结果,总是趋向于50%的概率?

这就是数学所展示的力量。概率论中的中心极限定理,证明了无论各种复杂的因果关系如何交错,当大量独立变量累积时,它们的分布最终都会趋向于某种稳定的数学结构。这种结构并不是物理法则的直接推导,而是数学本身的必然产物。

这意味着什么?这意味着,世界的秩序,并不仅仅是因果关系的产物,而是有更高层次的数学结构在其中。

物理学的发展史,本身就是数学展示其力量的过程。爱因斯坦的广义相对论,完全依赖于数学家黎曼提出的非欧几何。牛顿的经典力学,是微积分的直接应用。量子力学的核心——薛定谔方程,是一个彻头彻尾的数学方程。而人类能认识这些规律,并不仅仅是因为实验,而是因为数学提供了思维的框架,让我们能从混沌中提炼出秩序。

但数学的力量并不止步于自然科学。数学不仅仅解释物理世界,它还帮助我们理解人类的社会和思想。

人类社会的复杂性,很多时候难以被简单的因果关系解释。比如,为什么某些国家会陷入经济衰退?为什么某些公司会成功,而另一些公司则会失败?经济学家、社会学家、历史学家都会给出不同的解释,但如果你仔细观察,会发现很多社会现象,都符合某些数学模型。博弈论告诉我们,在竞争环境中,人们的行为会趋向于某些“纳什均衡”——这种均衡并不是某个因果链条的必然产物,而是数学结构决定的必然结果。混沌理论告诉我们,某些看似随机的社会现象,实际上隐藏着深层次的数学秩序。

甚至在语言、认知和哲学领域,数学的影响无处不在。康德曾认为,我们之所以能感知世界,是因为我们的思维结构“预设”了一种欧几里得几何的空间。但数学家黎曼的工作告诉我们,这种预设并非唯一。维特根斯坦则进一步指出,我们的语言逻辑本身,也是某种数学结构的一部分。换句话说,我们的思维方式,本质上就是数学的产物。

所以,数学既是自然的法则,也是人类思维的基础。 这就是为什么数学能够跨越科学与人文学科之间的鸿沟。它不是科学的附庸,也不是人文的对立面,而是两者的连接点。

但遗憾的是,这个世界仍然被“二分法”主导着。科学家认为人文是“伪科学”,人文学者认为科学是“冰冷的工具”。数学,其实早已给出了答案:世界的秩序不仅仅是因果链条的叠加,而是不同层次的结构共同作用的结果。自然科学和人文学科,并不是敌对的阵营,而是从不同角度探讨同一个世界。

只要我们放下成见,就会发现,那座连接的桥梁,其实一直都在那里。

来自:老胡科学

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