2017年9月28日 星期四

數學有公設,物理的公設不清不楚

https://en.m.wikipedia.org/wiki/There_are_known_knowns

世界上只有兩個系知道自己在幹什麼?

美國前國防部長倫斯斐在國防記者會回答記者提問時,表示「有些事情是我們知道我們知道,有些事情是我們知道我們不知道,有些事情是我們不知道我們知道,有些事情是我們不知道我們不知道。」

天文學家喜歡借用倫斯斐的話來描述科學家面對浩瀚宇宙的困境。

其實,沒錯,世界上只有兩個系的人知道自己在幹什麼。一個是數學系,一個是物理系。

數學人知道自己知道什麼,物理人則是知道自己不知道什麼。

嚴格講,數學都從公設出發,物理則是不知道自己做了什麼假設。因此,數學家很清楚,知道自己知道什麼。物理學家也很清楚,知道自己大部分事情都不知道。

很多其他系的先生小姐,由於工作性質,容易以為自己知道很多,也很會拼湊有趣的玩具,但是很容易因此而認為自己真的很厲害,什麼都知道,連自己什麼都不知道也不知道。

不過,回頭來看,公設也是來自觀察大自然的啟發,因此嚴格講,數學家也不是很清楚公設的由來,還能在公設上動什麼手腳。因此說有些數學家不知道自己不知道,也不會太離譜。

如果有物理學家宣稱他什麼都知道,只要問他「質量哪來,電荷哪來,萬有引力常數哪來,庫倫常數哪來」,偉大的科學家就會打回原型。碰到數學家就可以問他「為何有自然數,為何1是自然數,為何所有自然數都有後繼元素」。

嚴格講,there is nothing we know we know.

但是別以為物理學家和你一樣不知道。愛因斯坦的不知道,和你我的不知道天差地遠。

*爲了給自然數一個嚴格的定義,皮亞諾採用序數理論提出自然數的5條,稱爲皮亞諾公設:
  1. 1是自然數;
  2. 每一個自然數n都有一個後繼元素,記作 n+1n+1也是自然數;
  3. 每個自然數都有唯一的後繼元素;
  4. 1不是任何自然數的後繼;
  5. 如果一些自然數的集合S具有性質:
    • 1在S中;
    • nS中,則n+1也在S中。
那麼S = N

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