但是，如果要从学术的角度，严密地定义圆，就不是那么简单了。原作者举出了5种定义，可以看到，随着定义越来越严密，圆形的概念也变得越来越抽象。

定义一：圆是最对称的2维平面图形。

通过中心的任意一条直线，都可以将圆形分成完全相等的二部分。

定义二：在相同周长的情况下，面积最大的图形就是圆。

或者说，在相同面积的情况下，周长最短的图形就是圆。

有一道常见的面试题，问的是“为什么下水道的盖子是圆的？”理由有两个，一是给定窨井盖的周长，圆形的制造材料是最少的；二是圆的直径都相等，因此不会掉进下水道。

定义三：任意一条切线，都垂直于“切点的位置向量”的图像就是圆。

说实话，这一条好像更像圆的性质，而不像定义。

定义四：满足公式x2+y2=r2(r为大于0的已知实数)的所有点（x,y）的集合就是圆。

这种定义就是“到定点距离等于定长”的解析几何版本。

定义五：满足x=r*sin(t)、y=r*cos(t)的所有点（x，y）的集合就是圆。（r为大于0的已知实数，t为任意实数。）

这种定义给出了圆的参数方程形式。

定义一只是在描述一种形状，到了定义五，就变成在描述一种纯数学关系。越是后面的定义，就越严密和越抽象。这正好同人类对圆的认识历史相一致。

马克思说过：“一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步。”只有当人类可以用方程来描述圆时，人类对圆的认识才真正地完善。

在我看来，这是科学发展的一般规律，即任何一种科学发展到成熟阶段，它的逻辑结构必定可以用数学表达出来。即使学科本身的内容无法用数学表达，但是至少内容与内容之间的逻辑关系是可以用数学表达的。也就是说，如果一门学科是真正的科学，那么这门学科的结构一定可以被数学化。

上面所说的“科学”，不仅指自然科学，也包括社会科学。为什么经济学、法学、政治学还不能被说成是真正的科学？一个原因就在于，这些学科本身的逻辑结构还不能用数学表达出来。

圆，圆形