注册免费领取 4核8G 云服务器,享免费数据迁移服务

2013年中国的清明节那天,时年84岁高龄的美国生物学家爱德华·威尔逊,他长期致力于研究蚂蚁和其他群居性昆虫并开创了社会生物学,在《华尔街日报》上发表了一篇专栏文章,题目是《伟大科学家≠数学好》。大概的意思是,很多成功的科学家数学都不咋样,很多甚至是数学半文盲,比如说我老威尔逊,数学就不咋地!所以啊!想成为科学家的年轻人,别把高等数学太当回事了!

爱玩蚂蚁的威尔逊两次获得普利策奖

这篇文章发表后,科学界沉默了几天。4月9日,45岁的伯克利数学家弗兰克尔憋不住气了,他给线杂志《石板书》(Slate)写了篇文章《别听威尔逊胡扯》(Don't Listen to E. O. Wilson),他用同是生物学家道金斯对威尔逊的批评来回击威尔逊,并且说威尔逊在《自然》发表过的一篇文章,其错误的根源恰恰是威尔逊弄错了数学。

弗兰克尔是一位出生于俄罗斯的犹太人,1990年代移民美国之后,写过一本《爱与数学》以回忆录的形式科普数学,其后更是参与执导了《爱与数学之祭》的小电影。

他在《别听威尔逊胡扯》一文中说,老威尔逊的职业生涯中过时的成功经验,并不适合现代生物学,别误导年轻人了!

这两篇针锋相对的文章引起了科学界的关注,特别是数学家和生物学家的圈子都炸了!可以说这次骂仗是上世纪50年代,英国科学家兼小说家的斯诺(C. P. Snow)挑起的“两种文化”(理科文化和文科文化)之争的深化版。

在线报纸《赫芬顿邮报》也收到了科学家的来信,没几个生物学家中支持威尔逊,反而有几个数学家挺同情威尔逊的,说可能是弗兰克尔误读了威尔逊。

到2013年8月,《美国数学会动态》转载了威尔逊和弗兰克尔的两篇论战文章和一部分不同观点的数学家来信。

这次事件,实际上只是2000多年来,文理相互歧视的一个小插曲而已。

早在古希腊时代,柏拉图学院门口就有块牌子:“不懂几何的别进来。”其后哲学家康德竟然下了一个定义:“一个自然学科的科学成分取决于能用到多少数学。”。

用这句话来套我们的一些民科,就可以发现,那些以阴阳五行易经为基础,推论出各种反《相对论》和《量子力学》的论调,其科学含量有多高了。

另一个美籍犹太裔物理学家,得过诺贝尔物理学奖的理查德·费曼干脆把人分成两类:一类是懂了足够多的数学从而能够理解自然的人,还有一类则不是。

生物学的发展,像早期的达尔文和孟德尔他们只是应用了数学中的统计学来系统化他们的观察与研究,近代的分子生物学和DNA遗传学已经开始应用大量数学工具来进行研究了。

爱因斯坦靠纯数学推导出了《狭义相对论》和《广义相对论》,普朗克、薛定谔他们也是用数学把物理学的定律给推导并描述出来了。

1962年,年仅22岁的剑桥大学实验物理学研究生布瑞恩·大卫·约瑟夫森以BSC理论(巴丁、施里弗和库珀三人形成的理论)为基础,用数学推翻了BSC理论,预言了在低温超导情况下电子能够发生隧道穿越行为。

BSC三位老权威气得不行,其后美国著名的物理学家约翰·巴丁,在当年召开的第8届低温物理学会上和约瑟夫森发生了一场论战,这位唯一两度诺贝尔物理奖的获得者,最后败在了约瑟夫森严密的数学中。

很快,约瑟夫森的超导隧道效应被美国物理学家、诺贝尔奖获得者菲利普·安德森和约翰·罗厄尔的实验所证实。此后约瑟夫森效应应用在了超导量子干涉仪、超灵敏的磁测量计当中,并发展成了超导电子学,为超导量子计算的研发打下了基础。

但是,这只能说明数学在自然科学中是比物理学更基础的学科!

在萝莉岛上大放异彩的霍金在《时间简史》中说: 罗素曾经在一次天文学的科普讲座上被一位老太太教训:“世界哪儿有那么复杂,就是一个放在乌龟背上的平板。”罗素反问:“那乌龟站在什么上面呢?”老太太答:“小伙子,你挺聪明,乌龟下面是更大的乌龟,一路乌龟啊(turtles all the way down)!”

罗素的“层层王八说”,被人借用,以“下层为上层设置了边界并且提供工具,上层为下层提供需求。”把各学科的关系排了一下,然后就变成了这个样子:

从上到下为:生物、化学、物理、数学、逻辑

当然可能有脚踩两只船的情况,比如计算机科学,软件部分(主要指算法)更多踩在数学上,硬件则踩在物理学上,但各学科整体的关系大致与上图是一致的。

举个例子,爱因斯坦那一辈的人,很喜欢用“思想实验”来考虑问题,比如薛定谔的猫和宇宙边界,都是思想实验的结果。而思想实验就是在数学没有办法证明的情况下,所使用的一种逻辑学工具。

最终,文理大战,应该还是理科胜了!

一大波诺贝尔奖得主将涌现, 我国“民科”要成为相对论、量子力学、牛顿力学、弦论之外的第五大理论?​

内容分享:
【腾讯云】即时通信IM接入AI服务,高效构建智能聊天能力
Top