前面我寫了很多相對論和量子力學的相關文章，其中你會發現一個規律，那就是數學通常都走在其它科學的前面，比如針對物理學，物理學家研究自然規律，但是這種規律通常都比較抽象，那麼如何把這個規律精準的表達出來呢？那就是數學。所以說數學其實是一種表達物理規律的工具，那麼為何數學總是走在其它科學的前面呢？今天我來談談這個問題。
要回答這個問題必須要回歸到數學的本質，數學本質其實是一種工具，就好像自然界本來沒有打火機，如果沒有人類的存在，僅僅是普通動物遊走在這個世界，那麼這個世界永遠不會出現打火機。但是人類具有高度的智慧靈長類生物，發明了一種取火的工具：打火機。
所以你可以把數學就比喻成這個“打火機”，因為這個打火機是人類發明的，所以數學如果脫離了人類就會不存在。但是物理規律並非是人類創造，應該說目前主流的科學家都認為，物理規律是在宇宙誕生之初就產生了，往後宇宙演化過程中，不管是否有人類出現，物理規律都早早定型了。隨著時間的演化物理規律並不會發生變化。當某一個人類發現了某個物理規律，那麼這個物理規律僅僅是被“發現”而已，而不是“發明”。
但是數學的出現到底對我們探索自然世界有啥幫助呢？答案很簡單，其實就是提高我們表達自然規律的能力和效率。比如針對廣義相對論，當時愛因斯坦已經有把時間和空間合併成一個事物“時空”來研究物體的運動的思想了，但是當時的數學工具卻不足以表達這種模型的物理規律，直到愛因斯坦發現了“黎曼幾何”與自己的模型最接近，於是開始大力學習研究黎曼幾何，最後果然做出了驚人的學術成果。
所以物理規律的探索離不開人類發明的各種數學工具，就好像我們取火離不開“打火機”一個道理，如果沒有打火機，那我們取火只能回到磚木取火這種低級方式，取火的精準度和效率大大打了折扣。當然隨著人類科技的繼續發展，人類發現打火機也取火不夠方便，於是又會發明更多工具來服務於人類。
其實當初牛頓研究力學時，就發現一個問題，一個物體不可能做理想狀態下的勻速直線運動，基本都是做無規律的變速運動，但是當時的數學基本也就會玩玩v=s/t這種簡單的速度公式，所以牛頓發現目前的數學工具無法滿足自己的力學研究，自己去發明了一個數學工具“微積分”。所以從這點上來說，牛頓還是非常厲害的，數學工具不行，我自己來創造。
所以大家明白為啥數學總是走在其它科學之前了吧，因為數學本質來說是一個工具，人類要不斷探索自然界的規律，離不開這些工具的，當工具不足，就算是厲害的物理學家也很難做出驚人的數學成果。有人說在愛因斯坦和牛頓時代，都出現了偉大的物理學家，但是到了現代我們很難聽到某位物理學家非常非常牛頓，是不是因為我們的物理學探索效率變低了？其實並不是，只是因為前人把一些基礎學科的物理規律探索的差不多了，所以後人能施展的空間相對較小，所以除非此時我們發現了一個比較基礎的物理規律，而不是在前人的物理規律上添枝加葉，那麼我們現代也會出現類似愛因斯坦和牛頓這種非常偉大的物理學家。
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