摘 要：數(shù)學是世界的根本規(guī)律和萬物之本源，是其他所有知識工具的源泉，是一種科學的共同語言，呈現(xiàn)出某種相通的特性。在人類的歷史潮流中，科學家們不斷探索發(fā)現(xiàn)出隱藏在事物背后的新規(guī)律，為人類理解新事物提供了方法，為人類預測事物的發(fā)展奠定了基礎。特別是在物理和生物領域里，數(shù)學的作用更是體現(xiàn)得淋漓盡致，數(shù)學是所有學科的基礎，就像一棟高樓的地基，沒了基石，高樓大廈就不可能拔地而起，就成了“空中樓閣”、虛無縹緲、搖搖欲墜。

關鍵詞：數(shù)學化；數(shù)學思想；自然科學

科學只有在成功地運用數(shù)學時，才算達到了真正完善的地步，也才有規(guī)律可循。

伽利略的科學規(guī)劃“萬物皆數(shù)”的思想曾中斷了很長時間，直到文藝復興時期，這一思想才得以重見天日。伽利略是第一位開啟這扇門的科學家，才使得“萬物皆數(shù)”被世人接受和理解，因此，他從事的方向及成果為現(xiàn)代科學探索研究指明了方向，為后來科學家的研究提供了思路。

笛卡爾說：科學歸根結底是數(shù)學，萬物都在數(shù)學領域里可以找到與之相對應的規(guī)律，隱藏在表面背后的本質，即客觀存在的、可被理解、可被表達出來的規(guī)律。他斷言：“給我延展和運動，我將把宇宙構造出來?！边\動是力的作用的結果。笛卡爾相信，這些力遵循某種數(shù)學規(guī)律，而且由于萬物都可以用數(shù)學符號和式子表述，所以一切現(xiàn)象都可以在數(shù)學領域里找到相對應的規(guī)律，讓人類去感知事物的本質，加深對事物的探究，把數(shù)學中兩個主要研究對象“形”與“數(shù)”有機地組合在一起?！靶巍币庠谶\動，運動在數(shù)學中表示為“變量”，“變量”定義了函數(shù)，把毫無關聯(lián)的量用某種對應關系建立起一定的關系，從而去研究探索出新的性質，加深對抽象的變量的理解，讓人類的思維提高到另一種境界，而不是停留在表面和膚淺的見解上，再利用類比的思想方法，推廣到世間萬物，從而完成了數(shù)學史上一項劃時代的變革。

伽利略和笛卡爾兩位偉大的科學家讓畢達哥拉斯的“萬物皆數(shù)”的思想獲得重生。近代數(shù)學何以蓬勃發(fā)展？應該說，在于科學活動選擇了一個新目標和新方向，它是由伽利略提出的著名科學規(guī)則，即：第一，物理現(xiàn)象中抽象出數(shù)學公式；第二，最基本的物理量是數(shù)學的變量；第三：建立演繹推理的科學。開創(chuàng)了物理科學數(shù)學化的進程，設計和樹立了近代科學的思維模式。除了牛頓外，伽利略是近代物理科學的最偉大的奠基者，深化了數(shù)學的作用，把物理和數(shù)學聯(lián)系起來，有機地結合在一起，數(shù)學是其他所有知識工具的源泉，呈現(xiàn)出某種相通的特性，沒有了數(shù)學作為基石，其他領域的探究就沒了地基，高深的知識就無法建構出來，只有和數(shù)學結合在一起，才能讓不同領域的探索研究蓬勃發(fā)展。

宇宙的和諧在于數(shù)學規(guī)律的作用，就像一串佛珠，沒了穿繩，就散了。

隨著數(shù)學的廣泛運用，偉大的科學革命就像雨后春筍一樣，從土里長出來，誕生哥白尼、開普勒、伽利略和牛頓等偉人。從哥白尼到牛頓時代，是科學觀點巨變和科學突進的偉大時代。哥白尼的巨著《天體運行論》出版了，他的肉體回歸自然，但他的科學精神卻光照人間，他的發(fā)現(xiàn)詮釋了數(shù)學的作用，文藝復興結出了第一批科學碩果。

對于哥白尼，古希臘有兩個思想對他產(chǎn)生了深刻影響：

1）自然界的根本規(guī)律在數(shù)學；

2）宇宙是一個和諧的整體。

同時，他還深信一個源于古希臘的傳說：行星繞著太陽運動。這就促成了他的“日心說”。日心說的創(chuàng)立是具有革命性意義的偉大事件。關于這場革命，科學史家科恩評價說：“哥白尼發(fā)動了一場宇宙結構觀點的革命，是一場思想革命，是一場人和人與宇宙關系的觀點轉變，它不僅僅是科學革命，而是一場人類的智力發(fā)展和人的價值系統(tǒng)的革命?！?/p>

接著，在第谷·布拉埃觀察的基礎上，開普勒提出了“天體運動三定律”。

這三個定理證明了畢達哥拉斯的核心是數(shù)學原理?，F(xiàn)象的數(shù)字結構提供了理解現(xiàn)象的鑰匙，開啟了人類新的篇章，開創(chuàng)了人類探索宇宙的規(guī)律。

牛頓在伽利略和開普勒的基礎上，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律（F=GMmr2）。這真是個偉大的發(fā)現(xiàn)，因為世界上從來還沒有運用過方程式達到如此程度的單一化和統(tǒng)一化。從運動三定律和萬有引力公式不難演繹出地球上的物體運動規(guī)律。對于天體運動來說，牛頓的真正成就在于《自然哲學的數(shù)學原理》，他從萬有引力定律出發(fā)數(shù)學地證明了開普勒的運動三定律，反過來又為萬有引力定律的正確性提供了有力的印證。

牛頓為宇宙奠定了新秩序，數(shù)學當然功不可沒。如果沒有了數(shù)學，科學家就不可能發(fā)現(xiàn)規(guī)律，就沒有人類的文明，就沒有各種公式的出現(xiàn)，人類就不可能進步，甚至在黑暗中摸索，找不到光明的曙光。自然科學就像一棟高樓，這些偉大的科學家好比建筑師，而數(shù)學知識就像鋼筋，她隱藏在建筑的里面，使得高樓無比堅固、堅不可摧，建筑師就在這樣的領域里，可以施展自己的聰明才智和敏銳的視角，創(chuàng)造出驚人的杰作，為人類的發(fā)展加入助推劑，加快文明的進程。

參考文獻：

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[2]蔡天新.數(shù)學與人類文明[J].數(shù)學教育學報，2001（5）.

作者簡介：

吳佑泉，福建省泉州市，福建師范大學泉州附屬中學。