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科学探索

物理学对美的追求是通往真理的好方法吗

科学探索万象经验2023-05-08

正如我们看到的,赫尔曼·外尔本人因对美的执着而误入歧途。然而,他并不是第一个被这种抽象的美概念引导并试图猜测世界的数学行为的人。一个典型的例子是我们对行星运动的理解。

但即使是牛顿引力也被证明是更深层次定律的一个特例。爱因斯坦的广义相对论方程在描述引力时给出了比牛顿定律更好的精度。广义相对论也比牛顿更具解释性,它告诉我们引力是空间和时间弯曲的结果。然而,广义相对论的方程是出了名的复杂。不过,大多数深入研究过场方程的人都发现它非常优雅,但要定义这种优雅感从何而来并不简单。

托勒密、哥白尼、开普勒、牛顿、爱因斯坦在理解引力的漫长探索中,每个人都遵循自己的数学美感。但这个过程似乎不稳定,甚至对物理学来说是危险的。为什么这种追求有时如此强大,但有时又如此令人担忧呢?要理解这一点,我们需要考虑数学美的含义。