你有沒(méi)有過(guò)這種感覺(jué)？小時(shí)候?qū)χ鴶?shù)學(xué)題皺眉，滿卷子的公式、數(shù)字，總覺(jué)得只跟考試有關(guān)。直到后來(lái)慢慢知道，星辰運(yùn)轉(zhuǎn)、星系碰撞，甚至還沒(méi)被看見(jiàn)的事物，居然能被這些看似枯燥的符號(hào)裝下，這大概是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界時(shí)，最讓人驚嘆的事之一。

說(shuō)數(shù)學(xué)能描述宇宙，不是空泛的夸贊，每一個(gè)例子，都帶著實(shí)打?qū)嵉淖C據(jù)。早在古希臘，日食和月食的時(shí)間，天文學(xué)家就靠著數(shù)學(xué)算出來(lái)了。不用等天空出現(xiàn)異象，某天太陽(yáng)會(huì)被遮住這件事，就能提前告訴大家。后來(lái)開(kāi)普勒更厲害，前人留下的海量天體數(shù)據(jù)，他對(duì)著算了無(wú)數(shù)遍，終于發(fā)現(xiàn)行星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的軌道不是正圓，而是橢圓。行星億萬(wàn)年穩(wěn)定運(yùn)行的身份證號(hào)，是那個(gè)叫偏心率的數(shù)字0.0934，它不是隨便湊出來(lái)的，天體運(yùn)行最核心的規(guī)律，也寓于其中。
再往后，數(shù)學(xué)的預(yù)言力更驚人。天上行星的運(yùn)動(dòng)和地上蘋(píng)果落地的道理，牛頓寫(xiě)下萬(wàn)有引力公式，一下子就串到了一起，麥克斯韋對(duì)著一組方程推導(dǎo)，說(shuō)宇宙里一定有電磁波，當(dāng)時(shí)沒(méi)人見(jiàn)過(guò)，可多年后，他的判斷，無(wú)線電、手機(jī)信號(hào)都印證了，愛(ài)因斯坦的場(chǎng)方程剛出來(lái)時(shí)，很多人覺(jué)得抽象，直到后來(lái)黑洞被拍到、引力波被探測(cè)到，才知道宇宙的引力秘密，那組公式早寫(xiě)透了。連反物質(zhì)，也是狄拉克從方程里算出來(lái)的，不是先看到再總結(jié)，是數(shù)學(xué)先說(shuō)了答案，宇宙才慢慢揭開(kāi)。

可越深想越好奇，宇宙又沒(méi)有腦子，為啥偏偏要跟著數(shù)學(xué)規(guī)律走？不同人想出來(lái)的答案，倒也各有道理。
有個(gè)叫泰格馬克的科學(xué)家，想法特別大膽，他說(shuō)宇宙本身就是個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，我們看到的星星、摸到的石頭，本質(zhì)上都是數(shù)學(xué)對(duì)象的表現(xiàn)形式，像電腦里的畫(huà)面一樣，看著是圖像，背后其實(shí)是一串代碼。伽利略，幾百年前就說(shuō)過(guò)，宇宙是本用數(shù)學(xué)寫(xiě)的書(shū)，不看懂?dāng)?shù)學(xué)符號(hào)，就只能對(duì)著這本書(shū)發(fā)呆。在他眼里，數(shù)學(xué)規(guī)律不是人類(lèi)編的，是早就存在的宇宙說(shuō)明書(shū)，我們做的，只是一頁(yè)頁(yè)翻開(kāi)它、讀懂它。
也有不少人覺(jué)得沒(méi)這么玄，他們覺(jué)得數(shù)學(xué)就是人類(lèi)的工具。我們用尺子量長(zhǎng)度、用秤稱(chēng)重量，我們跟宇宙對(duì)話的語(yǔ)言，就是數(shù)學(xué)，只是這套語(yǔ)言太精準(zhǔn)了，宇宙的下一步動(dòng)作，精準(zhǔn)到能提前預(yù)判。這種想法很實(shí)在，不用糾結(jié)宇宙是不是數(shù)學(xué)做的，反正有了數(shù)學(xué)，我們就能把宇宙的規(guī)律摸得更透。

還有人注意到一個(gè)細(xì)節(jié)，宇宙里的基本物理常數(shù)特別講究。比如那個(gè)叫ε的常數(shù)，大概是0.007，精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，其值約為1/137，要是這個(gè)數(shù)字再大一點(diǎn)，恒星里就沒(méi)法形成碳元素，再小一點(diǎn)，恒星又會(huì)早早熄滅，沒(méi)有碳，就沒(méi)有生命，更不會(huì)有我們來(lái)研究數(shù)學(xué)。所以有人覺(jué)得，這些常數(shù)像是被調(diào)好的，而這些調(diào)好的參數(shù)，數(shù)學(xué)就是把它們寫(xiě)成規(guī)律的方式。
不過(guò)我們也別把這件事想得太浪漫，那些看著簡(jiǎn)單的公式，背后的復(fù)雜，連科學(xué)家都要花一輩子去琢磨。

比如大家都知道的E=mc2，就幾個(gè)字母加符號(hào)，念起來(lái)都順口，可它不是憑空來(lái)的。愛(ài)因斯坦為了得出這個(gè)公式，搭建了一整套狹義相對(duì)論的框架，里面要考慮時(shí)間、空間的相對(duì)性，要打破我們平時(shí)對(duì)速度的認(rèn)知，這公式只是整個(gè)理論的濃縮版，就像一顆糖，看著小，甘蔗的甜、熬煮的功夫，都在里面。
現(xiàn)在最厲害的兩個(gè)物理理論，廣義相對(duì)論和量子力學(xué)，一個(gè)能解釋星星、星系這些大東西的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)能解釋原子、粒子這些小東西的規(guī)律，可它們的數(shù)學(xué)框架，就是合不到一起?？茖W(xué)家們想了很多辦法，弦理論就是其中一個(gè)，它說(shuō)宇宙不只是我們看到的三維空間，還有額外的七個(gè)維度，在極小的尺度里，想用這種十維時(shí)空的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，把四大基本力統(tǒng)一起來(lái)。可到現(xiàn)在，弦理論里還有好多數(shù)學(xué)問(wèn)題沒(méi)解決，到底對(duì)不對(duì)，還得慢慢驗(yàn)證。

除此之外，還有些問(wèn)題，數(shù)學(xué)暫時(shí)還管不了。比如意識(shí)是什么，為什么我們能思考宇宙和數(shù)學(xué)這件事，還有量子世界里的測(cè)量難題，為什么一觀測(cè)，粒子的狀態(tài)就變了。這些問(wèn)題，不是靠算公式就能找到答案的。
說(shuō)真的，想到數(shù)學(xué)能把浩瀚的宇宙裝進(jìn)公式里，還是會(huì)忍不住感嘆。這既說(shuō)明宇宙本身就有一套清晰的秩序，也證明人類(lèi)的理性有多厲害，我們能靠著紙筆推導(dǎo)，一步步摸清宇宙的脾氣。

但也不用把數(shù)學(xué)捧成終極真理。它確實(shí)是現(xiàn)在我們能找到的、最靠譜的宇宙解讀工具，可工具終究是工具，說(shuō)不定未來(lái)某天，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的公式只是更宏大規(guī)律的一部分，就像當(dāng)年我們以為地球是中心，后來(lái)才知道它只是太陽(yáng)系里的一顆行星。
有些問(wèn)題，早就超出了數(shù)學(xué)和科學(xué)的范圍。比如宇宙為什么會(huì)存在，為什么它剛好能被數(shù)學(xué)描述，為什么我們能理解這些規(guī)律，這些問(wèn)題，沒(méi)人能給出標(biāo)準(zhǔn)答案，只能靠我們慢慢思考、慢慢討論。
其實(shí)每次想到這些，我都覺(jué)得特別驚奇。一邊要敬畏宇宙的宏大，知道我們還有很多不懂的，一邊也要贊嘆人類(lèi)的智慧，知道我們能一點(diǎn)點(diǎn)靠近真相。不知道你有沒(méi)有過(guò)類(lèi)似的想法？看到那些描述宇宙的數(shù)學(xué)公式時(shí)，你會(huì)覺(jué)得那是我們發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，還是發(fā)明的工具？