¿Por qué son las ciencias físicas describe perfectamente a través de las matemáticas?
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¿Por qué son las ciencias físicas describe perfectamente a través de las matemáticas?
Ellos no lo son.
He aquí un ejemplo simple: QED es sin duda uno de los más precisamente predictivo de las teorías en la física, sin embargo, su matemática subyacente es inevitablemente basada en métodos de aproximación, así que usted puede nunca realmente calcular una respuesta definitiva a usarlo. Feynman mismo no creo que QED fue indefinidamente precisa en cualquier caso, fue si algo sorprendido en qué medida el método terminó trabajando.
O aquí hay otro aún más simple punto: no hay puntos en la física! Es decir, el concepto matemático de un punto preciso, o de una línea precisa, no tiene análogo en el mundo físico. La creación de más fino y más fino puntos en la física requiere de más y más energía, creando de nuevo una situación de aproximación, esta vez en la otra dirección: la física sólo se puede aproximar a uno de los conceptos más fundamentales de las matemáticas, y más bien mal. La teoría de cuerdas, los postulados de la línea-como las cadenas de... algo, nunca he acabado de entender lo que... que podrían acercarse más, pero supongo que incluso en ese caso es poco probable que las cadenas son reclamados para ser "perfecto" de las líneas.
Ahora por otro lado si tu pregunta es más a lo largo de las líneas de ¿por qué algunas formas de las matemáticas de una manera increíblemente bueno en la predicción de la física cuando se aplica en el nivel de resolución y el contexto?, luego se crece mucho más interesante... y más difícil de responder.
Mi sospecha personal es que estamos en paralelo a nuestro propio universo con la forma en que nuestros cerebros funcionan. La matemática es, después de todo es solo una aplicación de nuestra integrado espacial y el razonamiento para grupos de símbolos que, al igual que las características de las rocas de un cauce de un río, podemos girar y girar o desmontar y se recombinan en patrones más complejos. Los cerebros de vertebrados parecen ser increíblemente bien afinada para hacer eficiente de energía en el uso de los patrones de la invariancia y la constancia en nuestro universo, y que las matemáticas es en ese sentido una espléndida refinado y preciso de la aplicación de sólo esa capacidad. Así que creo que no es demasiado sorprendente que nuestro cerebro es capaz de crear construcciones que son impresionantemente "en sintonía" con un universo que es regular, suficiente y lo bastante compleja como para contener a las criaturas como nosotros, criaturas que se puede inspeccionar y predecir que la regularidad y, a continuación, plantear preguntas interesantes acerca de él.
(Y estoy segura de que era probable que no la clase de respuesta que estaban esperando... :)
Jiayao Yu
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633
Este es un muy profundo pregunta, y que no podemos (y, muy posiblemente, nunca será capaz de responder.
Sin embargo, creo que en realidad hay dos partes en esta cuestión. La primera es en realidad bastante fácil de responder - el segundo, no tanto.
En primer lugar: ¿por qué es que el lenguaje de las matemáticas es tan útil en la descripción de la estructura y ordenada comportamiento que vemos a nuestro alrededor? Para responder a esto, cito de la Wikipedia: "la Matemática (del griego μάθημα máthēma, "conocimiento, el estudio, el aprendizaje") es el estudio abstracto de las materias que abarca la cantidad, la estructura, el espacio, el cambio, y más." En otras palabras, podemos definir la matemática como el estudio de las estructuras, patrones, procesos bien definidos, etc. Los seres humanos desarrollaron las matemáticas como un lenguaje para transmitir ideas precisas acerca de las relaciones, propiedades, cambios en las cantidades a lo largo del tiempo, etc., por lo que debe venir como ninguna sorpresa que la matemática es muy adecuado para hablar de la ordenada en el comportamiento.
La verdadera pregunta aquí es: ¿por qué el universo exposición de la estructura y la ordenada en el comportamiento? ¿Por qué es que la increíble complejidad que vemos alrededor de nosotros a menudo es explicable por reglas muy simples? Esta es una pregunta interesante, y no creo que nunca voy a ser capaz de responder correctamente.
Yazid Awang
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16
Las matemáticas no puede perfectamente describir los fenómenos físicos. Sin embargo, las matemáticas como un lenguaje, nos proporciona una manera más fácil de describir y predecir lo más probable que suceda (dada una situación). Estas predicciones están basadas en el bien conocido las leyes, los principios y teoremas.
Cleonis
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885
La física
Para una arbitraria ejemplo yo tome ley de Coulomb. La interacción entre dos objetos cargados es directamente proporcional a la carga electrostática de cada objeto, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.
Como ya sabemos la ley de Coulomb ha sido válidas en la medida en que el Universo ha existido, a lo largo de todo el Universo.
Por el contrario, imaginar una situación en la que todas las cosas relacionadas a la carga electrostática son completamente al azar. Dos objetos al azar puede atraer o repeler, y/o la distancia de dependencias de la interacción de los cambios al azar. Entonces no hay ninguna ley que whatshowever.
En nuestro universo, no son, a nuestro conocimiento, no hay excepciones a Coulombs la ley. Por supuesto, es por eso que tiene el estado de "derecho" en el primer lugar. Se llegue a esa situación, porque nunca estamos confrontados con una excepción.
Este es el caso para todo el corpus de las leyes de la física: podemos encontrar muchas de las propiedades del universo que son perfectamente consistentes a través del tiempo y el espacio.
Mi mejor conjetura es que esto es necesario para que un Universo que no existe en absoluto. Los átomos pueden existir debido a la existencia de la Coulomb atracción entre el núcleo con carga positiva y los electrones de carga negativa.
Mi conjetura: un Universo en todas sus propiedades deben ser consistentes a través del tiempo y el espacio. Un Universo es un auto-consistente universo.
Matemáticas
Haciendo las matemáticas, en la creación de las matemáticas, no es un solo criterio: la auto-consistencia. Que es la única regla.
Ejemplo: los tres auto-consistente geometrías: la geometría euclidiana, la geometría esférica, geometría hiperbólica. No importa que esos tres son incompatibles el uno con el otro, el punto es que cada uno de ellos es auto-consistente. Cualquier sistema de pensamiento que cumple con el criterio de ser auto-consistente es una rama de las matemáticas.
El Universo y las matemáticas tienen una propiedad en común: la perfecta auto-consistencia. Por lo tanto la eficacia de las matemáticas en las ciencias físicas
