能不能由物理常識推導出數學定理,比如由光在真空中沿直線傳播推導出1 1 2這種?

時間 2021-05-06 06:46:46

1樓:

呃,如果是數學定理而不是數學公理的話,

簡單來說,我覺得乙個算盤就可以證明1+1=2, 1+2=3, 1+3=4。

利用一根柳條,你能構造數學任意的三次樣條曲線。

利用無數次撒豆子的實驗,你能通過蒙特卡洛法物理方式暴力求解pi的值。

當然,最好的例子還是計算機,計算機是人類製造的「物理「邏輯機。

用物理手段做出來的計算機,通過二極體三極體等器件的物理特性,可以實現數學上與非門的效果,並證明四色猜想。當然直到現在我們仍不知道計算機具體物理運作過程,但是因為我們相信二極體三極體的物理準確性,也相信這個黑箱中的所做的物理證明是對的。

同時,mathematica也是利用了計算機中各種元器件,可以證明無數的數學定理,當然我們也不知道(也不需要知道)它具體的邏輯過程是什麼。

你要再賽博朋克一點,機械計算機也是通過齒輪轉動,實現計算機的功能,進而實現數學推導。

你再前位一點,量子計算機就是通過量子的疊加態實現對狀態的觀察和控制,進而可以通過物理手段實現比二極體三極體更複雜的邏輯推導功能。

2樓:這裡有泉水

明顯是不能的,物理只能是定律,不可能到定理的程度

物理是一門以實驗為基礎的科學,創造的理論只是為了邏輯自洽地解釋觀察到的實驗現象,而數學是純粹的理論純粹的邏輯,數學上正確就一定是正確的,物理上的正確可能只是觀察的侷限

3樓:天色

可以的吧。

有若干個牌子,第乙個牌子翻轉360度會帶動下乙個牌子翻轉180度。而牌子翻轉180的時候不會帶動下乙個牌子。

利用這個簡單裝置可以驗證二進位制加法。

4樓:物理學徒妖妖夢

居然有這麼多人說可以……

用物理常識那不叫「推導」好嗎?推導數學定理只能是在某個邏輯體系下基於一些公理得到,就算基於物理常識的結果是對的也不叫「推導」,只能叫「猜想」。

5樓:蘇驌

現代科學的發展有兩個基礎,一是未知要有已知演繹歸納推導獲得;二是理論要獲得實驗驗證,我們現今所有的理論,追本溯源,都起源於歐幾里得的五公理和五公設,在此基礎上才有了數學,物理,化學。。。乃至現代工程技術

6樓:

所有的數學定理都是不依賴於物理的!

所有的數學定理都是不依賴於物理的!

所有的數學定理都是不依賴於物理的!

物理上的idea可以用來研究數學,而且會給出很多很漂亮的數學上完全想不到的idea。但是最終這些idea必須用數學的框架來嚴格化。所以不存在用物理上的東西來證明數學上的定理,但是物理上的這些東西有可能啟發你給出漂亮的證明。

7樓:漁舟唱晚

2023年法國數學家費馬(Fermat)提出光通過介質時滿足所耗時間最短,或光程(optical應用的第乙個例子.在簡單來說, Fermat認為, 光在經過不同介質的時候, 自動會選擇耗時最短的路徑, 而光在水中以及空氣中的速度並不同, 所以光為了"省時"而選擇了"費力"的非直線路徑! 就好比你要穿過河流到斜對岸, 你並不會直接選擇先跑過去然後游泳的直線路徑, 因為跑步和游泳的速度並不一樣, 由於跑步的速度大於游泳的速度, 所以我們肯定是選擇多跑一段直線距離, 從而減少游泳的距離。

2023年,伽利略在做斜面實驗時發現,兩個相同的小球從起點滑向終點,最快的路徑並不是直線而是一條曲線。我們知道兩點之間的直線只有一條,但曲線卻有無數條,乙個問題便是在這許多曲線中哪一條是最快的曲線?這就是著名的最速降線問題。

伽利略認為最快的曲線是一條弧線(圓的一部分),這是錯誤的。2023年,約翰·伯努利將小球下落的空間分成許多小的下落層,每層高度為h,當h很小時,可認為小球做勻速運動,利用能量守恆定律,可求得小球到達每一層速度均不同。小球為了在最短時間內下落,速度方向就會不斷改變,當h趨近於無窮小時,路徑就變成一條連續的曲線,即最速降線。

可以證明它是一條倒著的擺線。

John Bernoulli所提出的最速降線問題, 是變分法 (Calculus of Variations) 發展的標誌. 變分學作為數學的乙個分支, 其創立與物理學是分不開的。

但嚴格上來說,也不算用物理現象證明數學理論。

8樓:小茶

不可以。

數學的本質是乙個邏輯系統,由設定的公理推導出結論。

那麼以物理定律證明數學,就會遇到:物理定律是由實驗總結出的相當於數學中公理的東西,其正誤不可證明。那麼現在用物理定律證明數學就相當於引入了新的公理,打破了原有的公理體系框架,那麼還是原來的數學體系麼……

9樓:HLSS

不能,數學跟物理不一樣,物理基於實驗,一切定律必須符合我們的現實世界,不符合的定律都要被推翻,但是數學定理是可以不符合我們生存的世界的,你可以根據我們世界的性質進行定義,也可以定義乙個不符合我們的乙個數學世界,只要它們自洽,可以推導,就是可以的。

10樓:Rubbie Yu

先說個我自己有天想到的感覺還挺好玩的演算法:

速推橢圓長端曲率半徑

若將橢圓看為反射面,可易得橢圓兩焦點是一對光學共軛點,有球面成像公式:

1/v+1/u=2/r

其中v,u分別為a+c與a-c,得r=b/a當然上面這個演算法跑題了,因為本身球面成像公式就是拿幾何匯出的,回到題目中來,這種例子也還是有的:比如 @彬彬 提到的Casimir effect;還有每乙個學過電磁學的人應該都會遇見過的「在兩平行接地導體板中心處放一電荷,求兩導體板各自帶電量」,這個如果用無窮電象法去求可以得到級數S=1-1+1-1+1-1+1……=1/2的結果。

從這個角度來看,有些數學結論反而可以從看似沒有關係的自然現象中驗證其合理性,確實蠻有趣。

數學為什麼能由那幾條公理推導出這麼多的公式?

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