数学与物理学的关系(论文)
数学与物理学的相互影响

数学与物理学的相互影响数学和物理学是两门紧密联系的科学学科,它们之间存在着深刻的相互影响。
数学作为一门基础学科,为物理学提供了必要的工具和语言,而物理学则为数学提供了实际应用的场景和丰富的问题。
本文将探讨数学与物理学的相互关系,以及它们在科学研究和技术发展中的重要性。
一、数学对物理学的影响数学是物理学的基础,它为物理学提供了精确的描述和推理的工具。
数学的符号语言和严密的逻辑思维为物理学的表达和证明提供了基础。
首先,数学中的代数、几何和分析等分支学科为物理学的数学模型提供了建立和求解的方法。
例如,在力学中,我们可以利用微积分的方法来描述和解决物体的运动问题。
在电磁学中,我们可以运用向量和微分方程等数学工具来研究电磁场的分布和变化。
数学的方法和工具使得物理学能够更加准确和全面地描述自然现象。
其次,数学的推理和证明方法为物理学建立理论模型和解决问题提供了指导。
数学中的严密证明和逻辑推理的思维方式使得物理学家能够建立起具有内在一致性和逻辑性的理论体系。
例如,牛顿力学的公理化体系就是基于数学的推理和证明建立起来的。
数学不仅帮助物理学家构建了体系,还为他们提供了解决实际问题的方法和策略。
最后,数学在物理学研究中的应用也是不可忽视的。
数学家们在解决数学难题的过程中,常常需要借助物理学中的实例和问题来进行研究。
很多数学问题的解决方法和结论都得益于物理学家们的启发。
物理学中的实际问题也常常需要依靠数学的分析和计算来求解。
例如,微分方程在物理学中的应用非常广泛,它们不仅用于描述物体的运动,还能用于研究电磁场、热传导等现象。
因此,数学与物理学的交叉研究不断推动着两门学科的发展。
二、物理学对数学的影响物理学作为应用学科,为数学提供了实际问题和应用场景。
数学家们常常受到物理学实际问题的启发,开展相关的研究和推理。
物理学中的问题往往需要借助数学来求解,这推动了数学理论的发展和创新。
物理学中丰富的问题和实例为数学家们提供了许多有趣和重要的研究课题。
关于数学和物理的工作总结

关于数学和物理的工作总结
数学和物理是两门非常重要的学科,它们在我们的日常生活中扮演着至关重要
的角色。
数学和物理的工作总结是对这两门学科的研究和应用进行深入总结和分析,以便更好地了解它们在现代社会中的作用和意义。
首先,数学是一门研究数量、结构、变化以及空间等概念的学科。
它在科学、
工程、经济学等领域中有着广泛的应用。
数学家们通过对数学原理和定理的研究,不断地推动着科学技术的发展。
在工作总结中,数学家们会对已有的数学理论和方法进行总结和归纳,以便更好地指导数学的教学和应用。
其次,物理是研究自然界中物质和能量以及它们之间相互作用的学科。
物理学
家们通过对自然界规律的研究,不断地推动着科学技术的发展。
在工作总结中,物理学家们会对已有的物理理论和实验结果进行总结和分析,以便更好地指导物理学的研究和应用。
数学和物理的工作总结不仅有助于学术界对这两门学科的发展趋势和未来方向
有更清晰的认识,也有助于将数学和物理的成果更好地应用于实际生产和生活中。
因此,数学和物理的工作总结对于促进科学技术的发展和社会进步具有重要意义。
总之,数学和物理是两门非常重要的学科,它们的工作总结有助于更好地推动
这两门学科的发展,并将它们的成果应用于实际生产和生活中。
希望通过数学和物理的工作总结,我们能够更好地认识和理解这两门学科的重要性,为它们的发展和应用做出更大的贡献。
数学和物理的关系

数学与物理的关系物理学家在研究自然现象时,有两种取得进展的方法:(1)实验和观察方法,以及(2)数学推理方法。
前者只是选定数据的集合;后者可以推断尚未执行的实验的结果。
没有逻辑上的理由说明为什么第二种方法应该完全可行,但是在实践中发现它确实有效并且取得了一定的成功。
这必须归因于自然界中的某种数学性质,自然界的随便观察者不会怀疑这种性质,但它在自然界的计划中仍起着重要作用。
人们可能会说自然是这样构成的,以至于它描述了宇宙,因此,数学是有用的。
但是,物理科学方面的最新进展表明,这种情况的陈述太琐碎了。
数学与宇宙描述之间的联系远不止于此,只有对构成它的各种事实进行透彻的检查,才能对它有所了解。
我与您交谈的主要目的是要给您这样的赞赏。
我提议处理物理学家有关物理学的最新发展如何逐渐改变了物理学家对此主题的观点,然后我想对未来作一些推测。
让我们以上个世纪普遍接受的物理科学原理作为机制作为起点。
这认为整个宇宙是一个动力系统(当然是一个极其复杂的动力系统),受制于运动定律,而运动定律基本上是牛顿型的。
数学在此方案中的作用是通过方程表示运动定律,并获得参考观察条件的方程解。
在将数学应用于物理学的过程中,主要思想是代表运动定律的方程应采用简单形式。
该方案的全部成功归因于简单形式的方程似乎确实起作用的事实。
因此,为物理学家提供了简单性原则,他可以将其用作研究工具。
如果他从一些粗略的实验中获得了大致符合某些简单方程式的数据,则他推断,如果他更准确地进行实验,他将获得与这些方程式更为精确的数据。
然而,该方法受到很大限制,因为简单性原理仅适用于运动的基本定律,而不适用于一般的自然现象。
例如,相对论的发现使得有必要修改简单性原理。
运动的基本定律之一是引力定律,据牛顿说,它由一个非常简单的方程式表示,但是,根据爱因斯坦的说法,在其方程式甚至可以被写下之前,就需要发展一种复杂的技术。
的确,从高等数学的观点来看,可以说出理由支持爱因斯坦的引力定律实际上比牛顿定律更简单的观点,但这涉及给简单性赋予一个相当微妙的含义,这在很大程度上破坏了数学的实用价值。
物理与的数学相互促进作用

物理与的数学相互促进作用摘要数学是物理学的强大的后盾,为物理学提供了各种可供选择的数学规律公式,而另一方面物理又为数学提供了广阔的天地,使数学有应用开拓发展的空间,二者相辅相成,相得益彰。
关键词物理学;数学;相互促进数学与物理的关系源远流长,两者从诞生之日起,就溶合在一起,互相依存互相促进,数学是物理学的强大的后盾,为物理学提供了各种可供选择的数学规律公式,而另一方面物理又为数学提供了广阔的天地,使数学有应用开拓发展的空间。
1数学在物理学中的应用毫不夸张地说如果没有数学也就没有科学。
数学在科学活动中所发挥的作用是显而易见的,它是所有自然科学,甚至社会科学的工具,数学可以用于物理、化学、经济学等等。
自然现象、社会现象都可以抽象、概括成数学模型,然后再用现有的理论去解释实际问题。
用数学去研究物理学更是如鱼得水。
像函数的方法,几何图形法等在中学物理中都是最常用的方法。
1.1函数方法1)建立函数关系。
在我们所研究的物理现象或物理过程中,各种物理量之间满足一定的对应关系,某一量发生变化,必然引起另一些量的变化,如运动学中时间的变化就会引起速度位移等的变化。
这样各物理量之间就形成或简或繁的函数关系,在某一变化过程中,如果状态确定,函数就演变成物理量之间的关系方程,这样就可以将物理问题转化成解方程的问题了。
也就是说,将物理问题转化成数学问题了。
物理学中经常用到的函数有:三角函数、一次函数、二次函数等。
2)使用函数图像。
函数图像的使用更使物理问题的解决变得容易,摆脱繁琐的计算,从图像中利用简单的代数、三角运算就使问题解决,由于使用了数学的理论,用数学的语言去解释,使问题更易于理解,而且从图像上看更直观,也就是说图像法使问题大大简化。
还是从运动学说起,将匀变速直线运动的规律画到坐标系中,使用图像说明其运动规律,一目了然。
1.2几何图形法几何图形在物理中有十分广泛的应用,在力学、光学、电磁学领域更是解题的主要手段。
物理学论文(5篇)

物理学论文(5篇)物理学论文(5篇)物理学论文范文第1篇本文提出的针对于理论物理教学与实践的探究方案,是遵循微观到宏观,理论讨论到详细实践,单体到多体的挨次绽开的,一共包括三个学问单元,它们是统计物理,量子力学和固体物理。
为了使得同学充分把握理论物理学问,我们需要结合教材中原有的三个单元的学问体系,改善原有体系中学问的规律性,合理支配各个学问的所占比例,以帮助同学循序渐进的把握学问点。
热力学和统计物理学主要是讨论宏观物体。
宏观物体主要是由微观粒子组成,因此,在这个学问单元里面,我们依照宏观到微观的挨次绽开讲解,并遵循统计学和宏观物体的联系。
以一般物理学为背景,循序渐进,引入量子统计理论,渐渐激发同学对量子力学的学习爱好。
由此引出其次个学问单元。
量子力学学问单元。
在其次个学问单元里面,我们首先讲解单原子分子量子理论,渐渐引入到多原子分子量子理论,最终引出第三个学问单元——固体物理。
在第三个学问单元里面,先讲解理论,在注意实践应用,引导同学实现创新。
这样,三个学问单元相互联系,前后连接,最终贯穿成为一个整体,赐予同学整体上对于理论物理学的学问。
二、理论教学与实践教学相结合物理理论较为抽象,即便是来源于详细的事例,同学学习起来也具有肯定的困难。
因此,在理论物理的教学中,需要引导同学从感性上熟悉物理现象和物理过程。
培育同学的感性熟悉,一方面可以从同学的日常生活中着手,另一方面可以引导同学从物理试验中不断培育。
本质与非本质的熟悉影响着同学对物理概念的熟悉,因此同学熟悉物理规律会有肯定的困难。
物理试验能够供应给同学最详细、最直观的感性熟悉,由于这些出来的物理试验,是最通俗易通,简明扼要表达物理理念的感性材料。
与生活中的现实例子有所不同,物理试验也有自己的特点,例如:物理试验比较典型,可以代表肯定的物理现象;物理试验需要有动手操作,有肯定的趣味性;物理试验定性定量的表明白全面性。
同学通过物理试验,可以积累制造意识,同时可以帮助同学科学的讨论理论物理。
数学在物理学中的重要作用(精)

数学在物理学中的重要作用数学作为物理学最根本的工具,为物理学的发展作出了极大的贡献。
作为解决时空与物质运动问题的学科,物理学和其中纷繁复杂的问题从提出、抽象、分析、归纳、应用等环节都必须数学的参与,并且可以创造极大的应用价值。
1.物理问题的提出物理问题的提出很大程度上来源于人对生活经验的观察、总结和推理,尤其是物理中较基础的部分。
观察总结的能力看似与数学无关,但数学研究本身就需要观察数学现象、总结数学规律;物理上的观察总结又与数学上的相互作用、相互促进。
而推理正是数学能力的一种。
伽利略在自由落体这个问题上对亚里士多德的质疑,是历史上脍炙人口的一个经典。
亚里士多德认为重物一定比轻物先着地。
而伽利略没有迷信权威,他根据亚里士多德的结论,推导出互相矛盾的结论,从而促使他进行试验,推翻亚里士多德的结论。
找出了矛盾。
伽利略运用他那非凡的智慧探究物体下落的问题,提出了自由落体运动是一种最简单的变速运动,即匀变速直线运动的猜想。
在这个过程中,伽利略的推理过程是相当关键的。
没有推理,伽利略就很可能发现不了亚里士多德的错误。
伽利略对物体运动的研究,开创了运用数学推理和实验研究相结合探索自然规律的科学方法。
爱因斯坦在《物理学的进化》一书中,曾评价说:“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始”。
可见,数学能力在物理问题的提出过程中是不可或缺的。
2.实际问题的抽象化数学对象的丰富多彩给了物理模型创建以广阔的空间。
无论是函数思想,数型结合思想,还是解析方法,方程思想,都使具体的物理对象能够找到它的数学对应。
例如经典力学中的质点模型、经典光学中的直线光就是建立在欧式几何中关于点、线、面等对象的研究基础上的很好的模型。
对实际问题的抽象化,实质上是数学模型的建立。
历史上,最引人瞩目的物理模型要数原子模型了。
它的建立,可谓高潮迭起,异彩纷呈。
先是汤姆逊发现电子,推算出其质量与电量,建立电子的模型。
数学在物理学中的应用

1、相对论 20 世纪最大的科学成就莫过于 Einstein(爱因斯坦)的狭义和广义相对论了, 但是 如果没有 Riemann( 黎曼 ) 于 1854 年发明的 Riemann 几何 , 以及 Cayley( 凯莱 ), Sylvester(西勒维斯特)和 Noether(诺特)等后继数学家发展的不变量理论, Einstein 的 广义相对论和引力理论就不可能有有其如此完善的数学表述. Einstein 自己也不止一 次地说过. 为了导出狭义相对论,爱因斯坦作出了两个假设:运动的相对性(所有匀速运动 都 是 相 对 的 ) 和 光 速 为 常 数 ( 光 的 运 动 例 外 , 它 是 绝 对 的 ). 他 的 好 友 物 理 学 家 P.Ehrenfest 指出实际上蕴涵着第三个假设, 即这两个假设是不矛盾的. 物体运动的相 对性和光速的绝对性, 两者之间的相互制约和作用乃是相对论里一切我们不熟悉的时 空特征的根源. (李新洲, 《寻找自然之律 --- 20 世纪物理学革命》) 1907 年德国数学家 H. Minkowski (1864 ~ 1909) 提出了 “Minkowski 空间”, 即把时间和空间融合在一起的四维空间
H (r, t )
广义安培电路定律
D(r , t ) J (r, t ) t
2
E(r, t )
法拉第磁感应定律
B(r, t ) t
D(r, t ) (r , t )
库仑定律或称电场的高斯定律
B (r , t ) 0
3、流体力学 Navier - Stokes 方程 第一个关于“理想”流体运动的数学描述是由 Leonhard Euler(欧拉, 1707~ 1783 瑞士数学家、力学家、天文学家和物理学家) 在 1755 年阐明的. Claude Navier (纳维艾 1785~ 836, 法国数学家和工程师,多科工艺学校和交通工程 学校教授) 推导出把相邻分子间吸引力和排斥力考虑在内的粘性流体的运动方程. Navier 使经验造桥的理论“数学化”, 第一次用上了数学家的解析和抽象的方法. 他 做的就是构建数学模型的方法. 他指出建模需要“一种特别的本领, 即把有待解决的 真正的问题用尽可能与之差别不大的问题来代替 , 而后者的问题是可以用数学 (来解 决)的.” Cauchy (柯西, 1789~ 1857 法国数学家、物理学家和力学家) 于 1828 年, Poisson(泊 松~ 1840, 4, 25, 法国数学家、力学家和物理学家) 于 1829 年重新导出该方程. Saint-Venant 于 1843 年在更一般的物理基础上导出了不仅用于 Navier 所谓的层流而 且可用于湍流的方程. Stokes (斯托克斯, 1819 - 1903 英国物理学家和数学家) 于 1845 年现如今教科书中遵 循的粘性方程的样子, 特别是明确了方程中参数的物理意义. 1849 年任剑桥大学卢卡斯数学教授,1851 年入选皇家学会,1854 年任皇家学会秘 书,是继牛顿之后连任卢卡斯数学教授、皇家学会秘书、皇家学会主席三种职务的第 一人。 Euler 和 Navier - Stokes 方程描述了 T ), 2
数学中的数学物理

数学中的数学物理数学和物理是两门密切相关且相辅相成的学科。
数学物理是一门研究自然现象中的数学规律和物理原理的学科。
通过运用数学工具和方法,数学物理学家能够推导和解释各种物理现象,为理解和描述自然界提供了重要的工具和理论基础。
本文将介绍数学中的一些重要的数学物理应用。
1. 微积分微积分是数学物理中最基础的工具之一,它是研究变化量和求解极值的数学分支。
微积分的应用广泛,尤其在物理学中。
例如,通过对物体运动的速度和加速度进行微积分分析,我们可以得到物体的位置与时间的关系,从而描述物体的运动轨迹。
此外,微积分还在电磁学、量子力学等领域中有着重要的应用。
2. 线性代数线性代数是数学物理学家必备的数学工具之一。
它主要研究向量、矩阵和线性方程组等数学对象的性质和运算规律。
在物理学中,线性代数应用广泛。
例如,在量子力学中,物理系统的状态可以用一个向量来表示,通过线性代数的方法可以对系统的演化进行描述和分析。
3. 微分方程微分方程是物理学中常见的数学模型。
它描述了自然界中各种现象的变化规律。
通过求解微分方程,我们可以得到物理系统的解析解或数值解,从而预测和理解系统的行为。
微分方程的应用领域包括力学、电磁学、流体力学等。
4. 概率论和统计学概率论和统计学是数学物理中用于描述和分析随机性的数学工具。
在物理学中,许多现象都具有随机性,如粒子运动、原子衰变等。
通过概率论和统计学的方法,我们可以对这些现象进行建模和预测。
此外,概率论和统计学还广泛应用于热力学、量子力学等领域。
5. 函数论函数论是研究函数性质和函数变换的数学分支。
在物理学中,函数论十分重要。
例如,通过傅里叶变换,我们可以将物理信号从时域转换到频域,从而分析信号的频谱特性。
此外,函数论还在波动方程、量子力学等领域中有着广泛的应用。
总结起来,数学和物理之间存在着紧密的联系,数学为物理学家提供了强大的分析工具和描述方法。
微积分、线性代数、微分方程、概率论和统计学以及函数论等数学分支在数学物理中发挥着重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数学物理学的关系
曾志华
摘要:在人类历史的大部分时期中,数学与物理学几乎始终是不可分地联系在一起的。
探索他们的关系,可以让我们更好地了解人类历史的发展。
关键词:历史数学物理学关系
Mathematics and physics relationship
Abstract: Most of the time in human history in mathematics and physics, almost always are inseparable links together. Exploring their relationship, can help us know the development of human history better.
Key words: history mathematics relationship
在当代物理学发展的过程中,数学的作用越来越重要,物理学和数学的关系问题也日益成为人们关注的焦点。
而维格纳曾经指出:“阐述物理学定律的数学语言的恰当性这样一种奇迹是一件极好的礼品,我们既不理解它也没有得到它”。
“数学在自然科学中的极大的有用性是相当神秘的,没有对它进行的合理的说明州”。
这很有代表性地说明了人们对这个问题的关注以及问题的复杂性。
一、数学与物理学的关系随历史的变化
从古希腊时代起,数学因为它在考察自然中所起的作用,而被评为头等重要的,天文学和音乐经常与数学相联系,而力学和光学则毫无疑问是数学的,但是,数学与物理学的关系,在几个方面由于17世纪的工作而改变了。
第一方面,因为大大地扩展了的物理学已被伽利略指导去使用量的公理和数学的演绎,所以由物理学直接激发的教学的活力就变得占支配地位了。
第二方面,伽利略指令去寻求数学的描述而不是去探索因果关系的解释,导向了接受像万有引力那样的概念,万有引力和运动定律是牛顿力学系统的全部基础,因为对万有引力唯一可靠的认识是数学的认识,所以数学变成了物理学理论的实体。
第三方面,这时,数学和物理学之间的界限变得模糊了,也就是说当物理学变得越来越依靠数学来产生它的物理结论时,数学也变得越来越依赖于物理学的成果,来证实自己的做法的正确性。
也许有人以为数学家将会关心保持他们学科的特性,但是事实并非如此,他们根本不是被迫依赖于物理意义和结果来捍卫他们的论点,事实上17、18 世纪对数学贡献最大的人或者主要是物理学家,或者至少同等地涉及这两个领域,比如笛卡儿、惠更斯、牛顿,他们作为物理学家要大大超过他们作为数学家。
费马、莱布尼兹等在物理学中是很活跃的,事实上,这个时期,很难说出一位对物理学没有浓厚兴趣的杰出的数学家的名字。
由此可见,数学家和物理学家的界限有时并不是那么分明,很多数学家对物理学感兴趣;同时很多物理学家都需要借助数学工具来解决他们遇到很多困难。
19 世纪后,数学是物理学的工具。
在19 世纪所有复杂的技术创造中间,最深刻的一个是非欧几里德几何学,在技术上是最简单的,这个创造引起数学的一些重要分支,但它的最重要影响是迫使数学家们从根本上改变对数学性质的理解,以及它和物质世界的关系的理
解,并引出关于数学基础的许多问题。
从数学未来发展的角度看,这个世纪发生的最重要的事情,是获得了数学与自然界的关系的正确看法。
此前,他们相信数学是真实现象的准确描述,但是数学家们无意中逐渐引出了一些没有或很少有直接物理意义的概念,其中负数和复数是最令人费解的,因为这两种数在自然界中没有“实在性”。
到后来非欧几里德几何、稀奇古怪的函数以及n 维几何的引起,则迫使人们认识到数学的人为性。
19 世纪的数学家起先都关心自然界研究,因而物理学必然成为数学工作的主要启示,事实上,在物理问题为数学研究提供意见和方向方面,这一世纪比以往任何一个世纪都多,一些高度复杂的数学,正是为了处理这些物理问题而创建出来的。
二、数学与物理学的关系
首先,物理学的发展依赖于数学,数学是物理学的表述形式。
数学高度的抽象性,使它能够概括物理运动的所有空间形式和一切量的关系。
数学以极度浓缩的语言写出了物理世界的基本结构,唯有数学才能以最终的、精确的和便于讲授的形式表达自然规律,唯有数学才能应用于错综复杂的物质运动过程之中。
牛顿的代表作《自然哲学的数学原理》,正是采用了数学语言才对力学定律做出了科学的、有利的系统论述。
其次,数学是创立和发展物理学理论的主要数学是创立和发展物理学理论的主要工具。
物理原理、定律往往直接从实验概括抽象出来。
首先是量的测定,然后再建立起量的联系——数学关系式,其中就包含着大量的数学整理工作,本身就要进行大量的数学运算,才能科学地整理实验所观测到的量,找出它们之间的联系,以便用最简洁的数学形式表现丰富的物理内容。
开普勒运用数学工具总结出著名的行星运动第一定律,他用自己的计算结果同观测到的火星的材料对照,发现8弧分的误差,正是这一误差使他突破了行星轨迹是圆的传统观念,随后又进行大量繁琐的计算和观测,才总结出火星运行轨迹是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
开普勒总结的行星运动三大定律表明,即使在经典物理诞生之初,数学已成为它的重要研究工具,数学为物理问题提供了计量和计算方法。
更有趣的是数学作为逻辑推理,抽象思维的有力工具,能帮助人们把握事物的本质及其内在联系,普朗克的学生劳厄说过:“数学终于成了物理学家的思想工具。
”爱因斯坦曾指出:以速度V运动的粒子的总动能可由公式E2=c2p2+m2c2,从而得到E=±(c2p2+m2C4)1/2,许多数学家认为其负解是荒谬的,只有狄拉克宣称:负解描述的是一种以不寻常状态存在的真实粒子。
四年后,正电子的发现证实了狄拉克的预言,这说明数学以其高度抽象的思维提高了物理学家的预见能力,能深刻地揭示物质世界的内在联系。
再者,物理学理论的应用要借助数学工具。
物理学理论有着非常广泛的应用,特别是在工程技术中离不开物理理论的指导,从日常的建筑到尖端的航天技术无不与物理理论相联系,在具体运用物理理论时,也要借助数学工具,可以这样理解,既然物理理论要依赖于数学方法,从现实原型中抽象概括出来,那么将物理理论应用到现实中去,实际上是一个逆过程,这个过程也需要数学工具。
同时,物理学促进了数学的发展任何事物都处于相互的联系之中,数学和物理学之间的关系也不例外。
数学对物理学的发展起着重要作用,物理学也对数学的发展起着重要的作用。
正如莫尔斯所说;“数学是数学,物理是物理,但物理可以通过数学的抽象而受益,而数学
则可通过物理的见识而受益。
”数学家拉克斯说;“数学和物理的关系尤其牢固,其原因在于,数学的课题毕竟是一些问题,而许多数学问题是物理中产生出来的,并且不止于此,许多数学理论正是为处理深刻的物理问题而发展出来的。
”
还有很重要的一点,使用数学工具研究物理学,本身也推动着数学的发展。
在运用数学工具研究具体问题是,可能会暴露出数学理论自身的矛盾,可能会出现一些现成的数学理论解决不了的难题等,这些都会促进数学的完善、发展和提高,因此,不少数学理论是在物理学研究的过程中丰富和发展起来的。
物理学对数学发展的重要作用还体现在它为数学理论提供了实践的检验。
数学理论虽然有严密精确的逻辑证明,但并不能保证数学理论就是真理。
一般地说来,只有在实践中得到直接或间接的验证,它才能被引入到科学理论之中,才能在数学的王国里找到自己的地位,也只有这样它才能得到进一步的发展。
三、结语
综上所述,物理学促进了数学上的许多发现,而数学本身又是物理学研究的工具,又是表达理论研究成果的媒介。
只有通过数学才能最终以精确形式表达自然规律。
只有通过数学才能抓住错综复杂的变化过程,找到最基本、最普遍的规律。
物理学发展的历史和现状表明:数学是物理学理论的表述形式,正如物理学伽利略所说,自然界这本大书是用数学语言写成的。
同样,物理学又促进数学的发展,正如数学家彭加莱所说,“数学离开了物理就会步入歧途,物理学家不仅迫使人们面临大量的数学问题,而且能影响我们朝着梦想不到的方向前进。
”他还说:“物理科学不仅给我们(数学家)求解问题的机会,而且还帮助我们发现解决它们的方法。
”杨振宁曾说,数学和物理学像一对“对生”的树叶,它们只有在基部有很小的共有部分,多数部分则是相互分离的。
我想这些话可以很好的总结数学与物理学之间的关系。
参考文献:
[1] 杨振宁.杨振宁文集[M].上海:华东师范大学出版社,1998.
[2]王晓聆,王研.数学与物理学中的美学问题[J].山东医科大学(社会科学版),1998.
[3] 厚字德,马国芳.物理学与数学[J].现代物理知识(增刊),1996.
[4] 张莫宙.20世纪数学经纬FM].华东师范大学出版社.2002.
[5] 胡显同.物理学与数学[J].零陵师专学报(自然科学版)
[6]B格林.宇宙的琴弦[M].李泳译.湖南科学技术出版杜,2002.
[7]C23E A艾伯特.近代物理科学的形而上学基础CM].成都:四川教育出版社,1994-71.。