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1.数学与物理 文：赵 宁
大自然是复杂的，但是在这复杂的背后，却呈现着简单的规律，人类通过数学方法可以把这些简单的规律描述出来。
在自然界中，我们最常见的一种数列是斐波那契数列，简单的螺旋线反应出大自然的生息规律。  斐波那契螺旋线
斐波那契数列是意大利数学家斐波那契（Leonardo Fibonacci，1175—1250）于公元1202年在《算盘书》中提出的，这个数列很神奇，因为它反映着大自然的生息规律，菠萝的螺纹，向日葵的纹理，还有美丽的螺壳等等都呈现出斐波那契数列的模式。
数学可以帮助我们更好的理解世界。古希腊伟大的哲学家柏拉图（Plateau，公元前427~347年）深信这一点，他创造了四元素学说，用以阐释世界的形成。
柏拉图为了形象的解释万物，将四元素说通过立体的几何化图形来描述，认为组成四元素的原子形状分别是能够体现其性质的一种正多面体。他阐释道：“火元素为正四面体，气元素为正八面体，水元素为正二十面体，因为它需要像小球一样滑溜，土元素为立方体，能够堆砌起来。”在五种正多面体中，还剩下一种正十二面体没有元素与之对应，柏拉图认为它是神用来排列天空星座的。
柏拉图朴素的观点在今天看来是错误的，主要原因是当时的科学技术水平所限，没有先进的实验仪器，数学结合了错误的世界图像得出了错误的结论，但这种学说不可否认在一定的时期内影响了很多人。
我们如何理解我们周围的世界？
某种程度上说，我们在认识世界时，依靠我们的感知所获取的经验信息存在局限性，你所看到的有时候并不一定是真实的世界图像，要超越感知必须通过数学手段。
比如说著名的相对论，伟大的物理理论学家阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein,1879—1955）通过严谨的数学方法发现了狭义相对论，他告诉我们时间是相对的，并且会在速度的作用下发生膨胀现象，这种相对效应不仅体现在时间上，也体现在空间上，后期他发现了广义的相对论，用几何语言阐释了引力。
如果按照牛顿的万有引力观念，质量周围存在着一个加速度场，但这个加速度场是什么，牛顿的引力方程并不能给出答案，而爱因斯坦基于等效原理，用弯曲的时空几何确立了这样一个加速度场，并成功解释了引力现象。
任何人都无法通过感知来理解引力场的这种存在，因为我们无法感知到时空的弯曲，唯有通过数学方法来证明这一点。
你能想象空间在没有质量的存在下弯曲吗？
完全无法想象。意大利的几何学家卡拉比（Calabi）在1954年国际数学大会上提出了这样的一个猜想，在封闭的空间，有无可能存在没有物质分布的引力场，卡拉比认为是存在的，可是当时没有人能够证实，包括卡拉比自己。
卡拉比的这一猜想意味着空间可以在自身存在的情况下发生卷曲，按照人类的感知经验，谁也无法接受这样的事实存在，因为这样的事情看上去无法理解，到了1976年，丘成桐（Shing-Tung Yau）通过数学证明了这一猜想，在封闭的空间内，存在没有物质分布的引力场。
这让我们不得不承认整个空间是崎岖不平的，包括原子内部的空间在质量的分布下弯曲，或者可以说整个空间就是崎岖不平的，粒子在崎岖不平的空间中运动，会呈现出不确定性，就像小球在崎岖不平的道路上运动那样，我们无法按照牛顿运动力学预测小球的运动行为，空间的这种存在形态使量子世界丧失了确定性的成分，如果没有数学的帮助，我们无法理解世界的一切行为事实。
保罗·狄拉克（Paul Adrien Maurice Dirac ，1902—1984），一位耳熟能祥的名字，他也是量子力学的奠基者之一，在1928年他通过数学方法，基于正电子预言了反粒子的存在。1932年，电子的反粒子——正电子，被瑞典裔的美国物理学家卡尔·戴维·安德森（Carl David Anderson ，1905—1991）的实验发现证实。
这些事实，使我们不得不相信数学是一把通往未知世界的钥匙，他可以帮助我们超越感知认识世界。
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