Pitagora je smatrao da brojevi upravljaju svemirom, a otac geometrije Euklid je tri stoljeća prije Krista napisao jedno od najutjecajnijih matematičkih djela svih vremena, 'Elementi', koje je i nakon izuma tiskarskog stroja u 15. stoljeću bilo najizdavanija knjiga osim Biblije.

No značenje matematike i njezina neshvatljiva moć tumačenja pa i predviđanja prirodnih zakona postali su još očitiji s razvojem suvremenih znanosti, osobito fizike.

Primjerice Albert Einstein još je 1916, na temelju svoje teorije relativnosti, izračunao da bi se svemir trebao širiti. Budući da nije povjerovao svojim rezultatima, propustio je priliku najaviti jedno od najvažnijih znanstvenih predviđanja u povijesti. Tek 13 godina kasnije astronom Edwin Hubble otkrio je jasne dokaze da se svemir uistinu širi.

Na sličan način matematičke su jednadžbe predvidjele postojanje Higgsova bozona čak 48 godina prije nego što su mu fizičari 2012. konačno ušli u trag u CERN-u.

Kako matematika može znati da se svemir širi ili da Higgs postoji? Čini se gotovo nerazumnim da je toliko djelotvorna u prirodnim znanostima. Ako je ona samo izum našeg mozga, jezik kojim opisujemo svijet, kako može dati rezultate koji nadilaze ono što su znanstvenici u svojim promišljanjima uložili?

'Možda zbog toga što matematika JEST stvarnost', kaže teorijski fizičar i matematičar Brian Greene sa Sveučilišta Columbia u New Yorku, koji smatra da bismo jednoga dana mogli otkriti da fizički objekti poput stolica i stolova zapravo nisu sačinjeni od čestica ili struna, već od brojeva. 'Einstein nije vjerovao ni u to da postoje crne rupe, mada ih je matematika predvidjela. Danas znamo da postoje', rekao je Greene 2011. u televizijskoj emisiji The Colbert Report i dodao: 'Matematika predstavlja vrata u stvarnost.'

Filozof znanosti James Ladyman s University of Bristol kaže da su to teška pitanja. 'No mogli bismo biti manje u krivu ako kažemo da je svemir sačinjen od matematike, nego ako tvrdimo da je napravljen od materije', dodao je.

Što bi trebalo značiti da je svemir proizvod matematike? Sva materija sastavljena je od molekula, odnosno atoma. Atomi su pak izgrađeni od subatomskih čestica koje su u biti uzbuđena stanja polja ili kvanti. Polja su u krajnjoj liniji manifestacije vremena i prostora koji se mogu svesti na matematiku - koordinate i brojeve. Teorijski fizičar John Wheeler, autor poznatih fizikalnih termina kao što su crna rupa i crvotočina, svojevremeno je rekao da je temelj sve matematike jednadžba 0 = 0. Sve ostale složenije matematičke strukture kasnije se mogu izvesti iz ovog praznog skupa bez elemenata. Matematičar Ian Stewart s University of Warwick u Velikoj Britaniji kaže da je to 'strašna tajna matematike; da se sve temelji ni na čemu'.

Neki znanstvenici smatraju da bi to zapravo mogao biti ključ egzistencije – za svemir koji je sastavljen ni od čega ne treba nam nikakvo tumačenje. Naime, matematičke strukture uopće ne trebaju fizičko podrijetlo.

'Dodekahedron (platonsko tijelo sa 30 rubova, op. a.) nikada nije stvoren', ističe Max Tegmark s Massachusetts Institute of Technology. 'Pretpostavljam da je razlog tome što matematika tako dobro opisuje stvarnost to što ona zapravo i jest potpuno matematička; ne samo da matematička struktura opisuje fizički svijet - on jest matematička struktura. Dakle, ja mislim da svi mi živimo u golemom matematičkom objektu – ne nekom od onih jednostavnih o kojima učimo u srednjoškolskoj matematici. Mi ne živimo u kocki ili dodekahedronu ili skupu cijelih brojeva, već u nekom složenijem matematičkom objektu koji možda opisuje M-teorija ili nešto što još nismo otkrili, a zapravo predstavlja našu stvarnost', objasnio je 2009. na jednom okruglom stolu u New Yorku Tegmark.

Prema Tegmarku, matematički koncepti koji postoje, koje možemo zamisliti, ali nisu realizirani u našem svemiru mogli bi biti ostvareni u nekom drugom svemiru. Drugim riječima on smatra da bi multisvemiri mogli biti čak mnogo neobičniji od onih standardnih o kojima raspravljaju kozmolozi, a koji se temelje na istoj osnovnoj matematici na kojoj počiva i naš.

I Tegmark i Greene ističu da se do sada još nije dogodilo da je povijest znanosti opovrgnula činjenicu da je fizička realnost u biti matematička. 'Kada bi fizika naletjela na zapreku od koje više ne bi mogla ići dalje, mogli bismo otkriti da se priroda ne može svesti na matematiku', rekao je Tegmark i dodao: 'Međutim uistinu je zapanjujuće da se to još nije dogodilo. Galileo je rekao da je knjiga znanja ispisana jezikom matematike, a to je bilo prije 400 godina.'

Greene, kojeg bi naša javnost mogla znati kao gosta u jednoj epizodi humoristične serije 'Veliki prasak', kaže da ćemo možda jednoga dana sresti vanzemaljce koji će nam reći: 'Ah matematika. Isprobali smo to. To vas vodi samo ovako daleko. Ovo je prava stvar.' No što će to biti? Teško je zamisliti. Naše shvaćanje temeljne stvarnosti još je uvijek u ranoj fazi', zaključio je Greene.