㈠ 數學在物理學理論中起到了什麼作用呢
數學是人類研究和認識宇宙的一個有力工具,但沒有人知道為什麼數學可以很好地描述自然。不管怎樣,數學確實是一種很好的經驗事實。正因為如此,人類可以用數學公理來闡述理論並從中得出結論。雖然這並不是物理學理論在歷史上的發展方式,但這是思考理論和數學之間關系的好方法。
數學在物理學中的作用
無論是粒子物理學標准模型,還是廣義相對論,或者是弦理論,現代物理學理論都是用數學術語來表述。然而,要得到一個具有物理意義的理論,僅靠數學是不夠的,還需通過觀測自然和宇宙來驗證。
簡而言之,之所以會出現多元宇宙理論,是因為這些理論缺乏足夠多的公理來描述我們的宇宙。然而,不知何故,越來越多的物理學家成功地說服自己,多元宇宙假說是一個很好的科學理論。
在物理學中,有很多套公理在數學上是自洽的,但卻不能完全准確地描述我們的宇宙。如果要從中選出較好的理論,物理學家必須要堅持一個原理,那就是這些公理可以推導出正確的預言。然而,沒有辦法證明一組特定的公理必然是正確的,因為科學有其局限性。