科學的本質是物理還是數學？

01-04

這個問題來源於我和一個學數學的同學的爭論，他認為，數學是一切科學的基礎。但是我覺得數學只是工具學科，物理才是揭示萬物運轉道理的學科，我們就開始爭論。請問，科學的本質到底是什麼？

都不是，科學的本質，是那一套方法論。。

科學就是一套方法論。

在這套方法論里，你用歸納推理、演繹推理等辦法對自然現象或者有目的性有設計的實驗進行處理，得到初步結論，再用一套符合形式邏輯體系的理論將這些結論聯繫起來，形成一個完整的自然科學的理論。

物理是自然科學的一個分支(其它還有化學、生物等，關注點不同)，數學是自然科學經常使用的一套工具(因為數學本身就是符合形式邏輯的理論)。

先說結論：數學與科學是兩種不同的知識體系。說科學的本質是不是數學，本身就沒有意義。

數學源於人類對事物的抽象能力，它是人為構造的對事物進行抽象描述的通用工具，本質上並不涉及真實世界的性質。大家千萬不要簡單地認為數學就是關於數和運算的學問。數與運算僅僅是數學中兩類極為普通的概念，遠遠不足以涵蓋整個數學的體系。

定義和邏輯是構成數學體系的兩大基石。數學家通常並不關心數學的概念與推導與現實世界有何聯繫。數學上的結論也未必能夠在真實世界中找到原型。不過隨著科技與社會的發展，一些原先被認為沒有實際意義的結果也會變得有意義。譬如物理學中「反物質」與二次方程負根的關係、數論與計算機圖形學的關係等等。

數學的定義與研究對象通常具有抽象性和一般性，一種數學概念可能包含無限多種不同的情形。例如有無數個自然數，有無數個質數，有無數種不同形狀的三角形。對一種數學概念所包含的一部分具體對象進行驗證所得到的認識，一定適合其他情況嗎？這是藉助有限的實例回答不了的問題。因此，一般地，數學命題的正確性不能通過不完全歸納加以論證，而需要具有一般性和抽象性的方法，其中包括演繹推理。

數學證明的實質是從一系列定義、公理、定理出發，通過演繹推理得出結論。

而科學起源於人類對自然現象的好奇以及對物質生活的追求，其研究對象是真實世界，討論的一般都是具象的實體的性質。狹義的科學主要包括物理學、化學、天文學、生物學等自然科學。如果一套科學理論與真實世界不吻合，即使是這套理論本身是自洽的，那麼它也是錯的。從這個意義上講，通過實驗獲取確切的知識對科學來說是不可或缺的。如果將來發現某些實驗現象不能用現有理論解釋，則現有理論就要進行修正或推翻。

儘管實證科學最終由實驗來檢驗，但數學作為一種手段，在所有領域都是可以使用的。

不請自來，我覺得我要吐槽一下。

數學能算是科學嗎？作為一個學物理的我一直不大明白數學。感覺只要邏輯成立數學就成立了。阿西吧，當我們學物理的為實驗死去活來的時候，望向隔壁數學，這個學科壓根就不需要實驗啊。歸納法對數學沒什麼卵用。拿哥德巴赫猜想舉個例子，物理思維是這樣的：我觀察幾個偶數，發現都能分解成兩個質數和，於是我寫篇論文提出一條定律：每個大於2的偶數都能寫成兩個質數的和。然後大家去做實驗試，試完了覺得很靈很好用，於是大家就一起用，直到哪一天有個人發現有個偶數不符合這條定律，寫篇論文，大家發現真的誒，於是討論這條定律是不是只在某些前提下適用，於是規定了一個範圍，只有在啥啥啥情況下偶數才能被分解成兩個質數。啥啥啥情況下不能，要用另一條定律來解釋。

這個步驟很物理吧，我覺得化學和生物大凡也都能總結出這樣的邏輯，科學方法論就是搞出來的。但數學和其他學科都不一樣，歸納出來的現象數學是不認的，除非是數學歸納法這種嚴格的，窮舉一切可能的歸納法。數學基本上只能接受演繹法。從這個角度上講數學到底是不是科學方法論的產物我覺得就是可以討論的了。

能打破一條物理定律的只有實驗，但是實驗是打不破數學定律的。數學定律的打破只能由發現其論證的邏輯錯誤來實現。從本質來講，數學是公式化的邏輯。它只是邏輯的表現形式而已。邏輯不完蛋數學就不會完蛋。

科學的本質是數學建模

科學的本質是可知論

只能說最基礎的science是物理數學是用來描述物理的工具。這三者的關係不存在什麼包含不包含的。

可以這麼說理化生都需要用數學，但只從數學角度無法將這三者之間的邏輯連接起來，從物理的角度就可以，從基本粒子之間的相互作用演變為化學再由分子之間的作用演變到分子生物學，再到物種，動物等等。你是無法在不考慮其間物理關係的情況下說出熱力學三定律的表達式和哈代溫伯格定律的表達式有什麼關係的。

數學可以和物理毫無瓜葛，因為他是工具。同樣物理也可以不用數學來解釋（狹義的數學.代數幾何微分）你完全可以用神啊鬼啊之類的東西來對物理自圓其說（經不經得起推敲，就看你編故事的能力）

要說他們的之間一定都存在的東西是什麼，我認為是邏輯（感覺是廢話）。

非要總結科學的本質的話、可以用「存疑」來描述。

科學是一種方法。即不完全相信任何事物，也不絕對否定一個事物，只以接近事實這一標準來思考自身和宇宙的方法。

嗯。我也認同科學的本質是一套方法論。它遵循發現問題、建立模型/理論解釋問題、觀測/實驗驗證，最終確認一套理論的過程。當然，在實際發展的過程中還會遇到新的問題，這就面臨對舊有理論的修正。比如以前認為宇宙起源於大爆炸，現在又提出暴脹理論認為在大爆炸之前宇宙出現了指數級暴脹，這是在探測到宇宙微波背景輻射溫度在各處幾乎相同（～3K）後提出的。

總而言之一句話：發現問題、解釋問題、驗證問題。這是科學的方法論。

那麼，數學由於缺少驗證環節，取而代之的是邏輯自洽，因而我認為數學更多的應該是一種邏輯而不是符合科學的定義。不過要注意一點，科學不是正確的代名詞，它就是以上那套方法論。所以如果有人說XXXX不科學啊，那隻能是說XXXX不符合科學研究方法論，不能是說XXXX不正確。

俗話說，物理和數學是基礎科學。數學往往發展的比物理快，但是在物理還沒有運用到的時候，那只是空洞的數學。

我認為這樣的認識有失偏頗！當然同樣說本質是數學也是欠缺！也許在高層次而言，我的人類的數學和物理學只是人類對世界理解的思維工具！宇宙的存在不以我們的思維存在或變化！不過我認為宇宙的存在變化本質是物理規律，而物理規矩又遵從數學原理！這兒不是定義那個是本質，不論如何，人類都是用這兩個學科去思考我們的世界的手段！對於宇宙，他的存在變化與數學物理何干！

科學是對宇宙密碼的探求。即生命的起源，光，量子，相對論這些。

我個人感覺，宇宙中，的確有不變的規則，但科學當中的定理，都還只是假說，可被證偽。我們沒有發明顯微鏡時，對細菌，病毒一無所知。牧師說，疾病是魔鬼帶來的。可在我們知道微生物的世界後，我們說疾病大多是由病菌引起的。這就是一個例子。宇宙中有不變的規律，但我們受限於可觀察、推測的範圍，只能得出暫時成立的假設。

從這個角度來講，科學既不是物理，也不是數學。科學就是我們對宇宙中萬物的認知。

是哲學

萬物的本質都是哲學。你在Wikipedia里點任何一個頁面，然後點內文第一個不在括弧裡面的鏈接門，最後你都會到達哲學。你學任何一個學科，學到最後得到的學位證書上面都寫著：Ph（哲學）D

說到底，物理和化學黏在一起分不開。要從世界的根本開始說的話，沒有各種化學反應，很多事情都做不了。但是沒有物理，化學也不能存在。所以物理和化學是友好共存關係。生物是站在物理和化學之上，依賴於名為物理和化學的兩塊基石的存在。而數學……嗯，超過了自然科學的領域

硬要說的話，物理和化學一起構成了世界的基礎，數學是整個科學的共同語言

而科學，是物理化學生物……所有的東西