宇宙是什麼構成的？科學家說是數學-今日頭條

紐約布魯克林: 科學家們長期以來都用數學來描述宇宙的物理性質。但是，如果宇宙本身是數學呢？宇宙學家馬克斯Tegmark如此認為。

Tegmark認為，宇宙中的一切(包括人類) 都是數學結構的一部分。他說：萬物都是由粒子所形成，而這些粒子具有諸如電荷和自旋等特性，但這些特性都是純數學的。空間本身就有一些像是尺寸等的特性，但它最終仍是數學的結構。

Tegmark在1月15日在這間Bell大廈的一場演說中表示「如果你接受這個想法，認為不論是太空本身或者所有在太空中的東西，除了數學性質以外，都沒有其它性質可言」，這時一切都是數學這個想法，「開始聽起來有點沒那麼瘋狂」。這演講是根據他的著作「我們數學的宇宙：我對終極真實本質的探索(Our Mathematical Universe: My Quest for the Ultimate Nature of Reality)」。

Tegmark說「如果我的想法是錯誤的，那物理學也完蛋了」。他補充說，但是如果宇宙中真的是數學「原則上我們沒有什麼不能理解的。」

自然界充滿了數學

這個想法是經觀察結果而來，認為自然界充滿了各種模式，如費布那西數列(Fibonacci sequence)，一個數字序列其中每個數是前兩個數字的總和。洋薊(artichoke)的開花就是按照這樣的序列，例如每個花瓣和下一個花瓣間的距離符合該序列中的數目之比例。

非生物界同樣以數學的方式來呈現。如果你拋一個棒球到空中去，它大致上遵循拋物線軌跡。行星和其他天體物按照橢圓軌道運行。

Tegmark，他很喜愛數學而將著名方程的圖案照片表框放在他的客廳里，說「自然界中有個優雅簡約且美麗圖案可由數學模式和圖形來揭露，而我們的智慧已經能夠找到解答」 。

宇宙的數學本質說的其中一個結論是，理論上科學家在物理學上可以預測每一個觀察或測量。Tegmark指出，數學預測了海王星，無線電波和希格斯玻色子的存在，經由解釋其他粒子如何獲得它們的質量。

有些人認為數學只不過是科學家用來解釋自然世界的工具。但Tegmark主張在自然界中發現的數學結構，顯示數學存在於現實中，而不僅存在人的大腦內。

談到人的大腦，我們可以用數學來解釋大腦嗎？

意識的數學

有些人認為人類的大腦是宇宙最複雜的結構。確實，大腦使得人類在理解我們世界方面能有突飛猛進的發展。

Tegmark說，有一天，科學家們可能可以用數學來解釋意識。

Tegmark說「意識可能是當大腦透過一些非常複雜的方式來處理訊息時，其感受到訊息的方式」。他指出，在許多物理學的重大突破，都涉及綜合以往被認為是獨立的兩件事情：能量和物質，空間和時間，電與磁。他說，他說他懷疑這個有自我意識感覺的大腦，最終會與由活動粒子組合成的身體合而為一。

但如果大腦只是數學，那這是否意味著自由意志是不存在的，因為粒子的運動可以用公式來計算嗎？他說不一定。

其中一的個想法是，如果電腦企圖去模擬一個人將要做什麼，這些計算所耗費的時間至少是與做這些動作相同的。因此，有人提議將自由意志定義為是一種在事件發生前，無法預測一個人會做的事情。

但是，這並不意味著人類是無能為力的。Tegmark以號召行動來結束他的演說：「人類不僅有了解我們世界的能力，且還可以雕塑它並讓它更好。」