高中时期的我,一直坚信物理是数学的基础,那时候很多同学觉得数学是物理的基础,他们之所以如此认为是因为爱因斯坦讲过数学是物理的基础,他后悔自己当初没有好好学数学。我虽然崇拜爱因斯坦,但是对他这句话我一直不能认同,在我看来,大家学习的数学知识是从感觉世界中来的,没有最基础的感觉,人能理解数的概念吗,能理解几何的概念吗,如果你让一个从小失去光明的人去理解三角形和立方体,那估计根本没有可能性吧。
上了大学后,慢慢发现数学不是高中时期想象的样子,物理也并不是高中想象的样子。物理研究对大部分人来说是一门实验科学,大家不会很努力的去探究本质,反而数学研究经常会去探究本质,常常不经意间促使我们对世界有新的认识,不过这些认识局限在晦涩的数学概念中。如果你不做数学研究的话可能一辈子也不会接触到这样的概念,也就不会对世界有什么新的认识。
时至今日,如果让我再来谈论数学与物理的关系的话,我会用对偶来形容。对偶是一个很神奇的概念,在数学中,对偶概念最常出现在向量空间和对偶向量空间中。向量空间可以看做很多向量构成的一个集合,而对偶向量空间则是通过对向量进行运算进而把它映射到实数域。一定程度上你可以反过来看,向量空间可以对对偶向量空间进行运算进而得到实数。数学和物理的关系就是这样相爱相杀,没有哪个学科可以说是另一个学科的基础,它们互为基础,相互作用。通过探究物理世界,人们提出数学概念,通过数学研究人们也可以认识现实世界,当然数学学科也有完全与物理无关的部分,自由发展的部分,物理也有与数学无关的内容,完全通过实验来探究。不过数学最基础的概念和公理必然来自现实世界,而物理最基础的定理也必然用数学描述。你可以把物理当做实践,数学当做认识,物理和数学的关系就是认识和实践的关系,也可以类比成物质和意识的关系,马克思讲物质决定意识,我不这么认为。物质和意识谁先谁后始终不能确认,物理和数学谁更基础也不能给出确定答案。如果从对偶的角度来考虑,它们两者是等价的,相互作用的。我想现在哲学应该吸收对偶的概念不要再争论唯心唯物了吧。