数学 数学是人类的发明,还是发现?


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文艺复兴三杰拉斐尔名画《雅典学院》
授权自
zhihu.com/question/19746620/answer/1652522409
(原文有删减)
首先 , 对这个问题感兴趣 , 还点进来看的人 , 都不是一般人 。
00
一切先从定义开始

数学究竟是发现(discovered) , 还是发明(invented) , 取决于“发明”和“发现”的定义 。
先看两个案例:
科学家发现了微观粒子 , 而不是发明了微观粒子;
殷商时代的古人发明了甲骨文 , 而不是发现了甲骨文 。
通过这个例子 , 我们可以达成共识:
发现 , 是指人类在自然宇宙里找到了以前没见过的事物
发明 , 是指人类创造出了自然宇宙中以前不存在的事物
如果以这两个定义为基础 , 可以推出:
因为 , 数学的定义、符号和规则都是人类的发明 , 是自然宇宙中以前不存在的事物 。
所以 , 数学是人类的发明 , 而不是发现 。
Q.E.D.
等一下 , 这样就结束了?
并没有 , 因为事情没有这么简单 。
01
有限的自然宇宙和无穷的数学宇宙


无穷符号


“无穷”是数学中最核心的概念之一 , 但是”无穷“只存在于人类的想象中 , 不存在于自然宇宙中 。
在我们的印象里 , 自然宇宙是无穷的 。
然而 , 随着人类观测能力增强 , 科学家逐渐发现 , 我们所生活的自然宇宙 , 实际上比我们想象的要“小”的多 。
根据观测到的天文数据 , 科学家发现宇宙的时间不能无限上溯 , 而是存在一个叫“大爆炸”的起点 , 宇宙的年龄估计不超过200亿年;
宇宙的空间也非无限 , 宇宙的直径不超过1000亿光年;
而宇宙里所有普通物质的质量是1.45×10^53千克 , 尽管这些都是极其庞大的天文数字 , 但也是有限的 。
也就是说 , 我们印象里那个无穷的宇宙 , 是我们想象出来的 。
宇宙中所有已知的自然事物 , 包括时间、空间、物质、能量…
等等都是有限的 , 在自然中并不存在无穷的事物 。


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