Matematika
Pengetahuan abstrak

Isaac Newton (kiri) dan Gottfried Wilhelm Leibniz mengembangkan kalkulus infinitesimal.
Dalam praktiknya, matematikawan biasanya dikelompokkan dengan ilmuwan, dan matematika memiliki banyak kesamaan dengan ilmu fisika, terutama penalaran deduktif dari asumsi. Matematikawan mengembangkan hipotesis matematika, dikenali sebagai konjektur, menggunakan metode coba-coba dengan intuisi juga, serupa dengan apa yang dilakukan oleh ilmuwan. Matematika percobaan dan metode komputasi seperti simulasi juga kian penting dalam matematika.
Kini, semua ilmu pengetahuan menghadapi masalah yang dipelajari oleh matematikawan, dan sebaliknya, hasil dari matematika sering menimbulkan pertanyaan dan realisasi baru dalam ilmu pengetahuan. Misalnya, fisikawan Richard Feynman memadukan penalaran matematika dan wawasan fisika untuk menemukan rumus integral lintasan dari mekanika kuantum. Di pihak lain, teori dawai adalah kerangka kerja yang diusulkan untuk menyatukan banyak fisika modern yang telah mengilhami teknik dan hasil baru dalam matematika.
Matematikawan Jerman, Carl Friedrich Gauss, bahkan melangkah lebih jauh dengan menyebut matematika "Ratu-nya Ilmu Pengetahuan", dan yang lebih baru, Marcus du Sautoy menggambarkan matematika sebagai "kekuatan pendorong utama di balik penemuan ilmiah". Namun, beberapa penulis menekankan bahwa, dalam jalan utama, matematika berbeda dari gagasan ilmu pengetahuan modern: matematika tidak bergantung pada Bukti empiris.
Ruang lingkup pengetahuan matematika telah meluas secara dramatis sejak revolusi ilmiah, dan seperti bidang kajian lainnya, keadaan ini telah mendorong spesialisasi. Pada tahun 2010, Klasifikasi Subjek Matematika terbaru dari Masyarakat Matematika Amerika mengakui ratusan subbidang, dengan klasifikasi lengkap mencapai 46 halaman. Biasanya, banyak konsep dalam subbidang dapat tetap terisolasi dari cabang matematika lainnya tanpa batas tertentu; hasil dapat berfungsi terutama sebagai perancah untuk mendukung teorema dan teknik lain, atau mereka mungkin tidak memiliki hubungan yang jelas dengan apa pun di luar subbidang.
Matematika menunjukkan kecenderungan yang luar biasa untuk berkembang, dan seiring waktu, matematikawan sering menemukan terapan yang mengejutkan atau keterkaitan antar konsep. Salah satu contoh yang sangat berpengaruh adalah program Erlangen dari Felix Klein, yang membangun hubungan inovatif dan mendalam antara geometri dan aljabar. Ini pada gilirannya membuka kedua bidang ke abstraksi yang lebih besar dan melahirkan subbidang yang sama sekali baru.
Perbedaan sering dibuat antara matematika terapan dan matematika yang sepenuhnya berorientasi pada pertanyaan dan konsep abstrak, dikenal sebagai matematika murni. Seperti cabang matematika lainnya, batas ruang lingkupnya cair. Ide-ide yang awalnya berkembang dengan terapan tertentu dalam pikiran sering diperumum kemudian, setelah itu bergabung dengan persediaan umum konsep matematika. Beberapa bidang matematika terapan bahkan telah bergabung dengan bidang praktis untuk menjadi disiplin ilmu tersendiri, seperti statistika, riset operasi, dan ilmu komputer.
Mungkin yang lebih mengejutkan adalah ketika ide mengalir ke arah lain, dan bahkan matematika "paling murni" mengarah pada perkiraan atau terapan yang tidak terduga. Misalnya, teori bilangan menempati tempat sentral dalam kriptografi modern, dan dalam fisika, turunan dari persamaan Maxwell mendahului bukti eksperimental gelombang radio dan kecepatan konstan cahaya. Fisikawan Eugene Wigner menamakan fenomena ini sebagai "keefektifan matematika yang tidak masuk akal".
Hubungan luar biasa antara matematika abstrak dan realitas material telah menyebabkan perdebatan filosofis setidaknya sejak zaman Pythagoras. Filsuf kuno Plato berpendapat ini mungkin karena realitas material mencerminkan objek abstrak yang hadir tanpa terikat waktu. Akibatnya, pandangan bahwa "objek matematika terabstraksi dengan sendirinya" sering disebut sebagai Platonisme. Sementara sebagian besar matematikawan biasanya tidak menyibukkan diri dengan pertanyaan yang diajukan oleh Platonisme, sebagian matematikawan lainnya justru lebih berpikiran filosofis dalam bertindak dan dikenali sebagai Platonis, bahkan pada masa kini.