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数学何以能取代哲学?

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“一门科学只有当它达到了能够成功应用数学时,才算真正发展了”这也是马克思唯一说对的。
近代数学时期(17世纪中期至19世纪末)
17世纪是数学发展史上一个极为重要的世纪。17世纪以前,西方几何学的发展要明显领先于代数学,代数的问题往往转化为几何问题来解决,而笛卡尔(descartes)解析几何的诞生,却明显地显示了代数化的趋势。也正式由于解析几何的诞生,变量的概念开始进入数学。这直接决定了微积分的出现,虽然牛顿(Newton)与莱布尼兹(Leibniz)对微积分发明权的争论是科学史上不光彩的一页,但微积分的诞生是数学史上最为重要的三个里程碑之一。而概率论的出现则标志着研究非确定性现象的数学出现了。17世纪,对数概念被引入数学、坐标系和解析几何诞生、概率论的产生、数论研究的深入等等不一而足。可以说,17世纪数学史的转折点,标志着数学走出了它的童年时期,逐步成为一门高度抽象的科学。
18世纪数学的中心人物是欧拉(Euler),一位人类有史以来最伟大的数学家。很难用简短的话语来概括欧拉在数学发展史上的作用及其影响,因为欧拉几乎涉及了他所能涉及到的所有数学领域,从几何学到数论、组合,他的研究甚至还涉及到了机械学、流体力学和光学。欧拉对数学最大的贡献在于他对数论的研究,欧拉通过证明费马(Fermat)小定理等等数论命题,极大地发展了数论。而且数学家在微积分的基础发展出无穷级数、常微分方程、偏微分方程以及变分法等学科,而此时的概率论也由组合概率发展到分析概率的阶段,可以说,18世纪是分析数学形成的世纪。
19世纪是数学蓬勃发展的世纪。数学中三个最重要的分支——分析、几何、代数都有了长足的发展。数学分析方面,除了确立微积分的现代形式并科学定义“无穷小量”外,还建立了对以后有重要应用的复变函数论。在几何学方面,非欧几何的诞生预示了其后的数学将越来越脱离“物理实在性”。微积分的严密化使“消失量的幽灵”——无穷小量得以重见天日,而康托(Cantor)对无限基数的研究更标志着数学的抽象程度不断升高。
17世纪到19世纪,人类社会生产力的发展超过了以往几千年的积累,而数学也有了质的飞跃,这个时期的数学,常常被称为“变量数学”。
现代数学时期(19世纪末至今)
20世纪更是一个值得载入史册的世纪。1900年,希尔伯特(Hilbert)提出了著名的23问题 ,指明了数学发展的方向。“形式主义”、“逻辑主义”、“直觉主义”关于数学基础的大讨论更体现了人们对数学本身的认识水平在不断提高。希尔伯特的《几何基础》可以称为数学史上第三个具有重要意义的里程碑。虽然哥德尔(Gödel)不完全性定理打破了人类希望创造完美数学的美梦,但也为数学的发展起到了极大的推动作用。电子计算机的出现是本世纪最重要的科技成果之一,而电子计算机与数学的结合更显示了无穷的威力,“四色问题”的证明就得益于电子计算机强大的运算功能。
现代数学的几个显著特点是:
纯数学更加抽象,分支增多而又互相渗透。
现代数学以**论为基础,以结构为对象。
重视数学基础和数学哲学问题的深入研究。
数学公理化是数学家追求的重要目标之一。
新的分支大量产生,研究更为深入、广泛。
电子计算机的产生与发展改变着数学的历史。
数学的特点
数学的基本特征
数学在其长期的发展过程中形成了两个最基本的特点:抽象性和逻辑严密性。正是这两个特点决定了数学今天的应用和发展。
数学概念和方法的抽象性是数学最基本的特征。数学概念的产生都是一个抽象的过程,而数学方法的诞生,则需要更高的抽象性。变量被引入数学就是一个很好的例子,利用字母表示一个变量,标志着数学方法的一次重要的抽象过程。



1楼2011-07-01 18:27回复

    数学逻辑的严密性也决定了数学的应用范围十分广泛。数学的体系就是一个以公理为基础,逻辑推导为工具的理论体系。整个体系环环相扣,互相关联,推翻其中任何一个结论,就代表否认整个理论体系。只能说明或是数学的基础理论——公理出现了问题,或是逻辑的方法出现了问题。非欧几何就是在否认欧氏几何平行公理的基础上诞生的。当然,现在我们发现二者在逻辑上是等价的,这样就可以认为二者的根本分歧出现在对自然界的认识角度上。虽然非欧几何与我们的直观感觉格格不入,但是它在逻辑上是完全正确的,这也从一个侧面印证了数学的高度抽象性。
    数学的高度抽象性和逻辑严密性决定了数学中定理的标准与其他科学是不同的。数学中的定理必须是公理的推论,如果否定了任何一条定理,就等于否定了其所依赖的公理基础。而在其它的一些学科中,定律是直接从观察和实验中得到的,而这些结果只要与以前的知识不相冲突,并可以在有限的经验范围内得到印证,就可以成为定律而得到人们的认可。在这些领域中,定律和猜想之间的界限就不十分明显了。
    数学应用的广泛性
    数学的应用范围十分宽广,涉及到社会生产生活的各个方面。华罗庚先生曾经写到:“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁,无不应用数学。”正如华老所言,数学在科学中许多领域都有十分广泛的应用,这是有数学高度的抽象性和逻辑的严密性所决定的。这是由数学高度的抽象性和逻辑的严密性决定的。
    一门科学的抽象程度愈高,它应用的范围也就愈广。数学在诸多自然科学中具有较高的抽象性,所以数学作为其他学科的工具出现是必然的。
    任何一门科学,必须要正确并且精确地反映所研究的客观事实,即不能漏洞百出又不能自相矛盾。由此看来,形式逻辑是必须的;而数学是一门高度应用形式逻辑的科学,所以数学应用其它科学也是必然的。爱因斯坦(Einstein)曾对数学逻辑的严密性有如下的论述:“为什么数学比其它一些科学受到特殊的尊重,一个理由是它的命题是绝对可靠的和无可争辩的,而且不像其他科学的命题经常处于会被新发现的事实推翻的危险境地之中……数学之所以有高声誉,还有另一个理由,那就是数学给予精密自然科学以某种程度的可靠性,没有数学,这些科学是达不到这样的可靠性的。”
    数学的应用范围非常广泛,而且也有着十分重大的现实意义。 数学的发展是由客观和主观两方面的因素共同决定的。数学发展外部动力就是社会的需要。随着生产力的不断发展,人类对自然的认识不断加深,而各门自然科学也有了不同程度的进步。由于数学广泛地应用于各门基础学科,所以其它学科的不断发展就需要有新的数学理论的方法作为工具。比如微积分的发明就是由于物理学研究的需要。
    但数学发展的根本动力是数学的内在矛盾。如果数学本身不具备发展所需要的条件,那么无论各种科学怎样地需要数学,它都不会发展下去的。而且数学的内部矛盾也决定了数学理论的超前性。众所周知,非欧几何在诞生的初期没有得到足够的重视,人们认为它没有任何实用价值,充其量只能算是一种思维游戏。但是几百年后,当爱因斯坦解决相对论问题时发现非欧几何正是他所需要的最有力的工具。
    正是因为数学中广泛地存在着有限与无限、微分与积分、常量与变量、具体与抽象之间的矛盾,所以数学才能够不断地向前发展。一方面,如果社会生产需要,数学可以发展出新的理论和方法,前提是存在着数学能够不断发展的内部条件——矛盾;另一方面,即使社会生产没有产生需要,数学也会按照其自身的发展规律不断地发展。
    数学的发展是内因与外因共同作用的结果,但数学家在数学发展中的作用也是不可忽视的。他们长期从事数学研究,发明新的数学理论和方法——严格来讲,数学家的工作中只有一半是发明,而另一半是发现;他们只是发明了新的数学方法,而数学中的定理事实上在公理和相应的逻辑方法被确定后就是客观存在的了。虽然数学本身的发展不依赖于数学家的工作,但是人类了解数学知识的多少却直接与数学家的工作有关。
    


    2楼2011-07-01 18:27
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      2026-02-04 15:20:46
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      我是理科生,我不认为哲学有存在的必要
      除了马哲和中国传统文化,其他的哲学研究一律关闭


      4楼2011-07-01 18:29
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        马哲学不过是个神话,所有哲学都没有存在的价值,唯有数学才是真理!


        5楼2011-07-01 18:30
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          经常看到于此类似没有大脑的提问
          水贴而已


          6楼2011-07-01 18:33
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            我看到这句话:只有学习了数学,才能学习科学;只有发展了数学,才能发展科学。
            LZ你开车过来把我给撞了吧!你完全不懂哲学!


            7楼2011-07-01 18:36
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              哲学早已死了!这不是我说的,众多科学家与众多哲学家都说过的,你还要迷信哲学?


              8楼2011-07-01 18:37
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                本是同根生,相煎何太急?!…………


                IP属地:福建来自手机贴吧9楼2011-07-01 18:39
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                  2026-02-04 15:14:46
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                  哲学是一种方法,我并不认为方法能够死亡!即使上帝是在仍筛子,那也是上帝没有办法的!对于这个问题,我从思维的多重性方面进行过研究!让我放弃眼前世界秩序的宗教,那意味着,我们要放弃思考,让神灵去解释规律了。。。。。


                  10楼2011-07-01 18:44
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                    数学面前哲学是个屁方法,


                    11楼2011-07-15 15:09
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