《宇宙的底层为什么是随机性的?》


01. 

1687年,牛顿第一次提出“三体问题”。

1887年,庞加莱开始尝试解决“限制性三体问题”,发现初始状态有一个小的扰动,后来的状态可能会出现极大的不同,这成为混沌理论的起点。

1963年,美国气象学家洛伦茨正式提出混沌理论(Chaos),用简单的模型获得明确的非周期结果,在混沌系统中,初始条件十分微小的变化,经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。

1975年,李天岩和约克发表论文《周期3蕴含混沌》(Period three implies chaos),在数学中第一次引入了“混沌”的概念。

02. 

1824年,阿贝尔首次完整地证明了,高于四次的一般代数方程没有一般形式的代数解。5年后,阿贝尔因肺结核去世。

1829年,伽罗瓦利用群论,彻底解决了根式求解代数方程的问题。3年后,他在死亡决斗前夜,奋笔疾书写下自己的数学成果。又过了14年,该理论才被正式发表出来。

03. 

1871年,麦克斯韦意识到,若自然界存在着与熵增加相对抗的能量控制机制,这违反热力学第二定律,于是想象出一只麦克斯韦妖。

1895年,庞加莱历史性地证明了庞加莱回归,在一个封闭系统中,任何粒子在经过一个漫长的时间之后必然能无限接近其初始位置(但是不能回到原来位置,只能无限接近),尽管这个时间的长度远远超出我们想象,但是它必然会实现。

04. 

1874年,康托尔发表论文,证明了有理数集合是可列的,后来又证明了所有的代数数的全体构成的集合也是可列的,无限集合可以有不同的势。

阿列夫零 = 全体自然数总和;阿列夫一 = 全体实数总和 = 一条线段上点的总和 = N维空间里点的总和;阿列夫二 = 空间里所有曲线总和 = 所有数学函数总和。

04. 

1900年,普朗克为了解决黑体辐射问题,引入普朗克常数。

1924年,德布罗意提出了物质波的概念。

1927年,海森堡提出不确定性原理,指出不可能同时精确确定一个基本粒子的位置和动量,测量一对共轭量的标准差乘积,必然大于常数h/4π(h是普朗克常数)。

1928年,乔治·伽莫用量子隧穿效应解释原子核的阿尔法衰变。

1964年,贝尔提出大名鼎鼎的贝尔不等式:∣Pxz-Pzy∣≤1+Pxy。16年后,实验结果和量子力学的预言完全符合,证明不存在隐变量。

05. 

1911年,维特根斯坦在一战战场上,完成了《逻辑哲学论》的初稿,提出“语言的界限,就是我的世界的界限。”

06. 

1929年,哈勃发现河外星系退行速度V与距离D成正比,即哈勃红移。

1946年,美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论,认为宇宙由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成。

07. 

1930年,美国数学卷卡斯纳创造古戈尔数(10的100次方),他九岁的侄子将其命名为googol。后来他又创造了数字googolplex,即1后跟googol个零。

1980年,美国数学家罗葛立恒提出葛立恒数。

1998年,美国逻辑学家弗里德曼提出TREE(3)。

08. 

1997年,马尔达西那首先提出,在反德希特空间背景下,某些超引力理论和边界上共形场论的对偶关系,即AdS/CFT猜想。

09. 

如果上面你大概都能,你会发现:

① 西方的数学、物理学、天文学、哲学、逻辑学、甚至艺术等,具有极强流派传承,部分内核具有跨学科共通性;

② 数学是一切科学的基础,不受物理时空限制,甚至超越于维度;

③ 混沌理论、不确定性原理等,都是经过严格数学证明的;

④ 可观测宇宙直径930亿光年,约有10^80个原子,这些“大数”,在数学世界里几乎可以忽略不计;

⑤ 一元五次方程就没有精确根式解,何况现实世界有无穷多变量;

⑥ 在Tree(3)面前,宇宙粒子的历史运动总和,也是可以忽略不计的0,超级计算机拥有无限算力,也没办法预测硬币随机下落的绝对概率。

10. 

人类肉体的感官模糊性,是无法从一个层次上感知到另一个层次的。

无论技术发展到什么程度,注定无法完全解释我们存在的世界,我们只是宇宙时空背景板下的低熵有序粒子团。

当我们在谈论因果的时候,近似约掉了无穷变量,所以只在局域时空下概率有效。

不过大自然总是有意无意,在宏观和微观尺度,展现出神奇的趋同性。

时空涟漪不取决于能量总和,取决于位势垒的击穿。



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2024.09.30