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“数学有效得不合情理”

一些数学在发展出来的时候与真实世界的应用没有任何关系,却经常在它确立几十年或几百年后被发现可以解释实际现象。如果数学是人造的,我们如何解释这个现实?

1960年,匈牙利裔美国数学家尤金·维格纳(Eugene Wigner)指出,为一个目的(或不为任何目的)发展出的数学后来被发现可以非常准确地描述自然世界的特征,这样的例子有很多。一个例子是纽结理论。纽结理论研究两端相连的绳子的复杂绳结形状。它是在18世纪70年代发展起来的,但现在被用于解释DNA(遗传物质)链条是如何分离自己来自我复制的。反对的观点依然存在。我们只看到了我们所寻找的东西。我们选择要解释的事物,选择那些可以用我们已有的工具来解释的事物。

“如果我们建立的一个理论集中关注我们忽视的现象,而忽略了一些现在需要我们关注的现象,我们怎么知道我们建不出另一个理论,它与当前理论没多少共同点,但它解释的现象与当前理论能够解释的现象一样多?”


莱因哈德·沃纳(Reinhard Werner)

也许进化规定了人类具有数学思维,我们不由自主地要这样做。

纽结理论:能够实现的最简单纽结是三叶形,即反手结。这种结的绳子交叉三次(下图3 1 ),交叉更少的纽结不存在。从三个开始,纽结的数量迅速增加。 OZsdpf/vchlAigb7usGx0yPXHJhIyEHbxErDkOICJlCRs8CwpP9xxJQ9Ig+Sji+l

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