物理和数学是什么样的关系？

数学自古以来跟物理其实不分家，数学跟物理都是很重要的学科。

其实物理学家有时候将数学家的贡献变成物理学家的贡献，是不大公平的。很多主要的物理贡献是数学家做的....

——丘成桐

今年年初，国际著名数学家丘成桐院士接受了清华大学物理系楼宇庆教授的采访，分享了自己关于数学和物理的一些独特看法。

如果你对这两个学科有兴趣，来一起跟着大师的步伐， 重新了解下这两个相似又各有特色的学科吧！

以下为第一人称自述?

相辅相成的物理和数学

数学对物理学的贡献

在牛顿之前，不少杰出的物理学家都跟数学有关。一直到20世纪以前，像麦克斯韦、拉格朗日，他们既是物理学家，又是数学家，对物理也都有贡献。

有时候物理学会将数学家的贡献变成物理学家的贡献，这样不大公平。很多主要物理贡献都有数学家的付出，譬如狭义相对论就不是爱因斯坦一个人的成就，有很多数学家也参与其中，庞加莱就在狭义相对论上做了很重要的工作。

大步走的量子力学

到了20世纪初期，因为物理不严格的地方变多，尤其是量子力学出现以后，这个问题更加严重：不但在数学上不严格，在物理上也不严格。即使是现在，关于量子力学的很多问题还有争议。

在上世纪20、30年代的时候，量子力学刚开始成为影响科学的重要学问，也实现了很多成果，所以物理学家就认为这些都是物理的成就，其实数学家也参与量子力学的发展，比如大卫·希尔伯特和后来的冯·诺依曼、

数学是理论物理的基础

在量子场论产生以后，理论越来越严格，所以数学家也参与帮忙完善了很多基础理论。物理学家总是跳跃地向前走，用实验来证明他们做的东西是对的，发展到了一个地步以后，物理学家就以为数学家做的东西不重要。

到了60-70年代，他们发觉自己的数学水平不够，物理学需要大量的数学。数学到了70年代以后成为整个理论物理的基础，现在很多重要的工作都是从数学而来，所以数学跟物理其实不分家的。因此我在物理系也有个位置，其实还是物理系的教授自己投票让我当选的。

物理学提供了另一种思路

我主要有几个方面的工作和物理学相关，一是我70年代在广义相对论方面做了一些重要工作，到目前过了50年了我现在还在做广义相对论的工作。

第二是物理学的弦理论产生以后，我做的工作就成为他们最重要的工具，大家要检测很多重要物理理论的时候，还是要用我的模型卡拉比-丘流形来测，因此我跟物理学家有很多来往。

物理学对我做数学有很大的影响。因为物理产生的问题，物理学家没办法给出一个数学证明。他们提出一个观点，却没有能力借助数学去完成它。他们提出来的很多看法，其实数学家也没有办法做到。不过物理学家提出的一些看法可以解决数学上几个重要的老问题。

如何看待人工智能？

对很多事情而言，人工智能是很重要的。我不能否认有些东西有好处，但是现在（主流的人工智能）做出来的是一种算法，并不是真的一个定理，它可以从很乱的东西里找到一些新的方法，但是它不会总结出一个新的（更高的认知）。

一位物理学家讲过，海里边的鱼很多，假如放一张网进去，网上的洞都是一尺大，那么我们看到世界上所有的鱼就都是一尺以上的鱼，是不是我们的工具阻碍了我们的看法？

因此基于人类思考之下的机器是看不全面的。机器从数据里不停产生一些东西出来，但机器不是真的思考，而是将累积下来、看到的事实解决。

*以上内容来源于网络

丘成桐院士对现代数学发展有着根本性影响，对数学学科的许多分支都作出了意义深远的贡献，对应用数学的发展也作出了杰出贡献。

丘成桐先生发起设立的《丘成桐中学科学奖》，也是始于单一的数学奖，历时十数年发展到今天的数学、物理、化学、计算机、生物、经济金融建模这六大学科奖项，丘奖的国际影响力正在变得越来越深远。