为什么说数学是科学之王？

“数学是科学之王”，这句话出自11世纪著名的德国数学家高斯（Johann Carl Friedrich Gauss ，1777年4月30日－1855年2月23日，历史上最重要的数学家之一，被誉为“数学王子”）。简单地说，数学最集中、最深刻、最典型地反映了人类理性和逻辑思维所能达到的高峰，所有其他的科学学科都是建立在数学的基础上发展起来的。无论是物理、化学，还是计算机科学、天文学，任何科学理论失去数学的支撑，都将变得粗陋不堪。

先举两个栗子吧。著名物理学家牛顿同样也是一名伟大的数学家。牛顿和另一名数学家莱布尼茨各自独立发明了微积分。在对经典力学的研究中，牛顿广泛应用了微积分这个重要的数学工具，从而构建了时至今日依然令我们叹为观止的地球和各种天体运转的力学规律。牛顿的巨著《自然哲学中的数学原理》，既是一部物理学巨著又是一部数学巨著。可以说，没有微积分的发明应用，也就没有经典力学理论体系的创造。

著名物理学家法拉第因为小时候家境贫寒，仅读过两年小学。虽然后来刻苦自学，然而在高等数学领域还是不太给力。虽然法拉第早在1846年就提出了光是一种电磁波，但始终无法证明。18年后，另一位数学功底极佳的物理学家麦克斯韦沿着前辈法拉第的猜想，用四个偏微分方程（麦克斯韦方程组）揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性优美，推论出电磁波在真空中以光速传播，并进而证实了光就是电磁波的猜想。

再说说我们自身的求学经历，也可以深刻理解数学对于其他学科的意义。在学习经典力学时，力与加速度、动量与能量、开普勒行星三大定律和万有引力定律等，无不运用到了数学计算；在探索电学的奥秘时，电流、电压、电阻的关系，电阻与导体长度、横截面积、材质的关系，电流强度与电子流动速度等的关系等，均有明确的数学定义公式；即使在奇妙的热力学领域，内能、焓、熵等公式的推导，也需要数学的理论指导。

数学同样在化学领域有着广泛的应用。现代化学早已不是实验室里摆弄瓶瓶罐罐的存在，而是深入到分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律。在物理化学、量子化学、固体化学、化学工程等领域，应用向量分析、常微分方程、偏微分方程、有限差分计算、矩阵、群论、概率与统计等数学方法，将化学从粗糙的定性分析引向精确的定量计算。至于在计算机科学、天文学、生物学等等其他科学领域，数学的基础性地位也是毋庸置疑的。

基础科学，基础不牢地动山摇！

数学是科学之王的说法是很有道理的，人类的科学思维不会无源无故诞生，数学诞生于算术，算术是人类最古老的计数方法，算术来源于数手指头，这个方法现在有不少人还在使用，是最简单实用的计算方法，不需要任何工具，何时何地都可以使用这个方法进行简单的计算。算术的数与计算结果本身存在逻辑关系，叫形式逻辑，是至今人类发现的唯一的精准逻辑推理的逻辑，人类发现算术的逻辑后，就开始研究算术中的逻辑，并使用逻辑推理的方法来计算算术，计算出来的结果与使用数手指头的方法计算出来的结果进行比对，在这个研究过程中，人类同时发时了数学和形式逻辑以及实证方法，其中，使用逻辑推理方法计算算术就是数学发明，两种计算方法计算出来的两个结果进行比对，这是实证方法的发明，是最早的实验检验，数学是科学离不开的重要工具，爱因斯坦说，科学是形式逻辑＋实验检验，这些东西全部包含在数学发明过程中，科学方法和思维方式来源于数学，数学本身又是科学的重要工具，称数学是科学之王当今无魁，但要注意，逻辑自洽的检验方法也是来自数学，这个方法把一部份人的思维方式引向误途，这个思维方式可以证明一些人想要的结果，哲学的东西无法通过实证，逻辑自洽的检验方法自然就被哲学选择，所以，数学和科学以及哲学本质区别是，数学逻辑自洽和实证结果是相同的，所以两种检验方法在数学中都可使用，由于逻辑自洽检验简单，这个检验方法在数学界中大量使用，实证检验的方法基本没人使用，很多人不知实证方法和逻辑自洽的关系，并误导了所多人误入歧途。科学只承认实证，科学是逻辑解释部分，是知其所以然部分，科学的基础是人类实践的经验积累，这部分的知识属于技术，是知其然部分，要做到知其所以然（科学），必须要达到知其然（技术），人类不可能单独掌握知其所以然的，但知其然是可以单独掌握的，所以在科学体系中存在两种知识，第一种知识是技术知识，达到知其然（懂技术）不知其所以然（不懂科学）的程度就算达到掌握技术了，只有达到知其然（懂技术）又知其所以然（又懂科学）后，才能算掌握科学知识。哲学是那些无法达到实证要求，最后选择了逻辑自洽检验的思想体系理论，如果把要求降低，广义上的哲学就是，无论是非错对，人类的一切思想都是哲学。