Miksi matematiikka toimii?

Luonnonkirja on kirjoitettu matematiikan kielellä. Kautta ihmiskunnan historian ihminen on löytänyt universaalin kehyksen, joka tarjoaa hänelle ikkunan universumimme luonteeseen. Matematiikka ei pelkästään ole työkalu neroille ja paljasta joitain universumimme syvimmistä mysteereistä, vaan se on edelleen paras keinomme ratkaista todellisia ongelmia.

Matematiikka on teknologioiden, kuten henkilökohtaisen tietokoneen ja värivalokuvan, perusta. Sen lausekkeet johtivat Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian löytämiseen. Fysiikan lait on kaikki esitetty yllättävän tyylikkäissä matemaattisissa yhtälöissä. Jokainen keksintö, jokainen edistys on matematiikalle kiitollisuudenvelassa. Itse asiassa koko tiede luottaa siihen olettamukseen, että elämme matemaattisesti rakennetussa universumissa.

Mutta matematiikka on niin tarkkaa, niin tehokasta kuvaamaan luontoa, että se asettaa meille arvoituksen.

Vuonna 1960 Nobel-palkittu fyysikko ja matemaatikko Eugene Wigner julkaisi artikkelin, joka hämmästytti tiedeyhteisöä. Hän kutsui sitä "matematiikan kohtuuttomaksi tehokkuudella". Wigner ymmärsi, että maailmankaikkeudella ei tarvinnut olla sitä matemaattista rakennetta kuin sillä on. Hänen tietoisuutensa johti kysymykseen, joka edelleen hämmentää filosofeja ja matemaatikoita: kysymykseen, että 'miksi matematiikka toimii?'

Matematiikan ala on ei-fyysinen ja abstrakti. Kuitenkin jostain syystä fyysinen universumi toimii matemaattisesti. Ehkä vielä hämmentävämpää on, että matemaattinen kehys ei ole olemassa vain luonnossa, vaan myös ihmisten mielissä. Miten Peter Higgsin kaltainen matemaattinen teoreetikko voi istua pöytänsä ääressä ja kaatamalla matemaattisia yhtälöitä, ennustaa perushiukkasen olemassaolon? Ajatus siitä, että tämä maailmankaikkeus olisi täynnä matemaattista rakennetta, joka mahdollistaa tieteen, huutaa jonkinlaista selitystä. Miksi matematiikka on niin tehokasta?

Wigner päätteli: "On vaikea välttää vaikutelmaa, että ihme kohtaa meidät täällä", sillä hänen maailmankatsomuksensa mukaan matematiikan tehokkuus on selittämätön. Hänen kertomuksensa oli oltava puhtaasti fyysinen, tieteellinen. Tämän seurauksena matematiikan kohtuuton tehokkuus näyttää luonnontieteilijälle vain hämmästyttävältä sattumalta.

Mutta naturalismi ei siedä kosmisia yhteensattumia. Sillä jos matematiikka on olemassa vain abstraktissa, ei-fyysisessä maailmassa, sen kyky valaista fyysisen alueen mysteereitä on aivan liian epätodennäköistä. Mitä enemmän luonnontieteilijä joutuu olettamaan onnellisia sattumia, sitä vähemmän uskottava hänen maailmankuvansa tulee. Sattumaan vetoaminen matematiikan tehokkuuden selittämisessä on jälleen yksi esimerkki siitä, että ateistinen maailmankuva on selittävästi riittämätön.

Mutta jumalallisen erottaminen ei koskaan ollut tieteellisen tutkimuksen alkuperäinen kohde. Sillä varhaisten tiedemiesten usko oli se, joka inspiroi modernin tieteen hanketta. Koska on olemassa rationaalinen luoja, he ajattelivat, että maailmankaikkeutta voisi tutkia matemaattisesti. Myöhemmät löydöt paljastivat sen elegantin matemaattisen perustan. Universumilla oli todellakin looginen rakenne. Mieli näytti olevan keskiössä.

Teoreettinen fyysikko Paul Dirac sanoi aivan oikein, että "Jumala on matemaatikko". Osoittautuu, että matematiikan kohtuuton tehokkuus tarjoaa voimakkaan todisteen Jumalan olemassaolosta. Samalla kun ateismi kohauttaa olkapäitään, teismi selittää helposti, miksi matematiikka on niin tehokasta. Sekä ihmismieli sisällä että maailmankaikkeus "ulkopuolella" ovat viime kädessä saman jumalallisen mielen tuotetta. Jos Jumala on olemassa, meidän pitäisi odottaa matematiikan tehokkuutta. Ja ateismille ei vain ole mitään selitystä.

Kuten Albert Einstein kuuluisasti sanoi, "ainoa käsittämätön asia maailmankaikkeudessa on se, että se on ymmärrettävää." Jos Jumalaa ei ole olemassa, niin matematiikan soveltuvuus fyysiseen maailmaan on todella käsittämätöntä. Silti löydämme itsemme maailmasta, jolla on syvä, matemaattinen perusta, joka uhmaa todennäköisyyttä.

Osoittautuu, että Wigner oli enemmän oikeassa kuin hän ymmärsi: matematiikan tehokkuus fyysisen maailman kuvaamisessa on kirjaimellisesti ihme ja siten todiste Jumalan olemassaolosta.

‍