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探讨物理维度和数学维度的差异

2023-1-17 23:11| 发布者: 南极| 查看: 564| 评论: 0|原作者: 莫宅|来自: 毛旗网

摘要: 驳丘成桐菲尔兹奖学术成就三篇《探讨物理维度和数学维度的差异》、《从事基础研究的⼗⼤通用⽅法论》、《对丘成 桐先⽣的“菲尔兹奖”成果要分清楚科学和科幻的边界》探讨物理维度和数学维度的差异莫 宅从“丘成桐- ...

驳丘成桐菲尔兹奖学术成就三篇《探讨物理维度和数学维度 的差异》、《从事基础研究的⼗⼤通用⽅法论》、《对丘成 桐先⽣的“菲尔兹奖”成果要分清楚科学和科幻的边界

 

 

探讨物理维度和数学维度的差异

“丘成桐-卡拉⽐流形”的理论开始,“维度”从常规的三维⼀ 下⼦被扩展到⼗维以上,数学的⼏何图形理论出现了令⼈眼花缭 的特点——⼈类的⾼端数学知识开始没有⼏个⼈“看得懂”了, ⾼端数学的“科学共识”发⽣了危机(类似数学史上的第⼀次、第 、第三次危机)。

那么,这就回到了⼈类认知的起点问题——⼈类构建科学认 的起点是什么?

明的演进来看,⼈类共同认知的起点是“视觉上的物 ”,⽽不是数学。

⼈类从婴⼉哇哇落地的啼哭开始,就是通过“视觉”确认了“ —世界”。在婴幼期认知规律来看,“双⾜兽和四⾜兽”都有着类 “视界—世界”认知。因此,  灵长类进化的“双⾜兽”可以圈养“四 ”做为“畜⼒”来协助⾃⼰,“双⾜兽”因⽽发⽣⽂明的进化,可 以驾驭“视界—世界”的更⼤范围。⽐如,“双⾜兽”骑⾏“四⾜兽 以⾛得更远,“双⾜兽”在“四⾜兽”的⽀持下可以耕种更多⾷物, 这些前提都是“双⾜兽和四⾜兽”有着类似的“视界—世界”,灵  ⾜兽”就可以进⾏更多⾃然资源的聚合和协同,从⽽灵长类  双⾜兽”率先进⼊了“⽂明”!

“双⾜兽和四⾜兽”之外的“⽆⾜兽”,⽐如翼⽣动物、爬⾏ 物和⽔⽣动物,显然达不到“双⾜兽和四⾜兽”彼此的共⽣协同 态。“双⾜兽和四⾜兽”的共⽣⽂明,⾸先是有彼此类似的“视界 世界”认知,这个“视界—世界”的认知就是物理的维度。


从物理维度的分析出发,爬⾏动物的“视界—世界”是⼆   的,翼⽣动物的“视界—世界”是三维的,“双⾜兽和四⾜兽”的“ —世界”是三维的,但智能灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”可以 达四维(注释2)。智能灵长类“双⾜兽”能够不断升级对四维“视界 —世”的认知,源于⽂字能⼒和记忆能⼒(传统学说是语⾔能  北京语⾔⼤学张朋朋教授否定了这个传统学术思路),他们 以跨越躯体⽣命的周期,通过⽂字的识别⽤逻辑联想认知到   100年⾃⾝⽣命的10-100倍之间,这就是语⾔⽂字的重⼤⽂明价   。具有象形字特征的古⽼汉语尤其突出,汉语⽂字的信息含藏 极⼤,甚⾄是“⼀字⼀世界”。

因此,越⾼级的灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”智能,就 越长久的时空四维(注释1),这就是传说中的“仙⼈、菩萨”,由 他们或许能够存活1000年-1万年的寿命,因此他们的智能升级 为⾼级。⾼层级的灵长类“双⾜兽”的“视界—世界”,通过对语 ⽂字的掌握,实现了“视界—世界”的超级扩展⼴度。

⽣命特征与物理维度之间的关系分析清楚之后,我们继续 数学的维度。“数学的维度”⽬前来看,在地球上是灵长类“双⾜ ”所独有的智能,是不是太空中的另类⽣命也具有“四维以上的 ”,现在还不可定论。

长类“双⾜兽”所独有的觉知、认知,可以轻松地理解三    ,以及部分四维的概念——这就是“寿命时间”,部分超级灵长 “双⾜兽”甚⾄能达到轻松理解“海量的四维”——在1万年以上寿 ⾥⾜够“仙⼈、菩萨”发展丰富的觉知、认知,跨越⼴袤⽆际的 空间与时间,也可以看成是⽂明的进化

寿的灵长类“双⾜兽—⽣命”,可以基于⼴⼤的物理维度, 来猜“数学的维度”。如果物理的维度是四维,那么智能猜想的 学的维度”可以很轻松地定义出⼋维和⼗六维,加个负数是⼋ 维,再加个虚数是⼗六维,再加个复数是三⼗⼆维。但是“数  维度”,⼋维、⼗六维或者三⼗⼆维,在智能灵长类“双⾜兽”的 “视界—世界”⾥到底有没有,是不能确定的。


到这⾥,我们得到的结论是物理学的维度取决于“视界  世界”的构建,数学的维度取决于意识中的逻辑和猜想。  物理  数学是两种截然不同的根本认知,物理是基于“视觉感知、   证的科学”,数学是“逻辑猜想的智能”所构建,物理和数学不是 ⼀个性质的科学。

个科学家的探索性思维,可以分为“物理思维”和“数学思  两类,钱学森、于敏、特斯拉显然是物理思维,⽽欧拉、丘  成桐是数学思维(注释3),⽆所谓有没有验证,天马⾏空。阿兰.图 灵是“半物理、半数学”思维,对于发明Computer,图灵想到了   10,⼯程物理上验证了⼤约1或2。冯诺伊曼的Computer理论,他 想到了1,⼯程物理上只验证了1。

成桐-卡拉⽐流形”理论不能看成是物理世界存在的事物, 有可能在你的“视界—世界”⾥⼀辈⼦也看不到,因为,它是逻 猜想的。

 

2023年1⽉8⽇撰写于明⽉苑

释:

1、参考《们实则⽣存在四维空间中》


2、参考《⼤树年轮是自然界中罕见的四维时空现象》

3、参考《计算机证明“推翻”了欧拉流体⽅程》

 

 

 

 

 

从事基础科研的⼗⼤通⽤⽅法论

在从事基础科研的研究思维⾥,有⼀批科研⽅法论的不同定 位和路径选择,这些研究⽅法源于哲学思维的不同,导致了基础 研的结论会⾛向截然不同的⽅向。是格致⽽得到“求真之理”的 知见,还是思维偏邪⾛向怪诞不经、⾛⽕⼊魔,这是科研前置的 哲学思维决定的

⼀、数学和物理的关系定位

对物理现象的观察观测、获取认知的学术特征,主要靠实证 建⽴,猜想的成分不多,⽽数学的学术特征是从逻辑符号运算关 的推演起步,这就是所谓的“代数”。通过运⽤代数符号的运算 来获得逻辑模拟的输出,因此代数运算过程中可能因符号⽽发⽣ 实体世界未曾有过的输出,⽐如虚数,数学研究因此会有个性化 和猜想的可能性学术。数学这个学科的实证性不够强,有思维浪 漫的特征,欧美诺奖发布体系从不考虑数学,诺奖都是基于物理 性质。

物理的结论可以否定数学,数学却很难否定物理,数学是物 理的表达,是后置的。数学如果否定了物理,也是基于前置的物 理常数的背景⽀撑,⽐π值实际精度⾼于车轮。搞⼯程科研的  ⼈,需要牢牢抓住物理的实证学术,不要沉迷于数学公式的运    ⽤,不成熟的公式⾥只要漏掉了⼀个物理项,在⼯程中往往就会 可⽤、⾛不通。

⼆、科研和科幻的关系定位

科研需要验证开路,得到物理性的结论。⽽科幻不需要验   证,都是⽤作者视野的逻辑想象,推演构造⼀个相似⼈类世界的


过程和景象。科幻是天马⾏空的⽂学思维,⽽科研是有具体事物 输出的。当前有些科幻内容,或许是未来百年后的科研内容,但 在当前不具备基础条件的时期,这些内容还是科幻范畴,⽐如制 造反重飞碟(UFO)的技术。  有的所谓数学是幻想出⼀种⾼维的 图形模型,在现实世界中没有可观测、可验证的对应关系,⽐如 维的“丘成桐-卡拉⽐流形”,实际上今天还是科幻的范畴,未来 不是能成为有物理基础的科研,现在不可定论。

三、论⽂和验证的关系定位

论⽂是逻辑推演的观点为主、试验数据为辅,论⽂中的数据 很少有⼤规模、多样化实证的数据,多为实验室中的⼩样本数   ,因此学术论⽂多有验证性不⾜的特点。不能“相信论⽂”,只 “参考论⽂”,⽽要相信物理试验、可信验证更为关键。需要⽇ 后⼤数量的、多重的反复验证及技术应⽤,才能知道过去那篇论 ⽂的观点究竟是否可信、可靠、可⽤。

学术期刊上发表的新颖论⽂观点,都不能⽴即代表“科   ”,因为它有99.9999999……%的可能性是错误的。“即便是发表 在《NATURE》、《SCIENCE》等⼀流学术期刊上的论⽂”,  2018 ⽇本诺奖得主本庶佑说。

四、现象抽象的关系定位

发现现象和逻辑抽象,是能够进⾏科研思维、发展学术的主 要途径。因⽽要反复及⾼精度的对⼀个现象进⾏⼤数量级观察、 观测,⽐如采⽤设⽴天⽂台、使⽤显微镜、做数据库记录、进⾏ 概率统计等⼯具性措施,从⼤数量级的现象重复中我们可以发现 观事物规律发⽣的特征,这就是“抽象”。

抽象思维的对不对,符不符合客观事物及规律,这就是科研 维的⽔平所在。

五、定义和训诂的关系定位

定义就是科研术语成熟后的事物,是观察、观测的核⼼认   知,训诂就是在定义完善的过程中不停地进⾏思考。训诂会导致 不同宽窄、不同范畴的同⼀类定义结论,概念定义是理论体系构


 

 

 

因此 ()()()()()()()()()西()()()“计算机软件”,那么隐含着就

有了“计算机硬件”,顺理成章地普遍在教科书上阐述“计算机= +硬件”。事实上,这是⼀个常见的设备现象,与计算机的基础 原理是不符的。Computer本质上是电⼦信号⾃动化的机器设备, 通过门电路逻辑关系能够表达数学计算,也能控制⽬标任务、 能等效于智能处理,Computer的技术⾮常复杂。

六、仿真和验证的关系定

算机“仿真”学术实际上就是技术进化后的⼯程草图,“仿  不能完全当真,实体验证的⾼可信是基于多层次、⼤数量验  获得的。美国⼥⼤学⽣⽤计算机“仿真”模拟的⿊洞图像,把它 解为“⿊洞拍照”,显然是思维上犯了“把仿真当真”的错误,这 和我们⽇常的拍照截然不同,⼈类照相机的照⽚是具有曾经⽤⼿ 触摸过的验证感受。

仿真是起步,验证是推进。

七、失效和可靠性的关系定位

事物的效应和失效是对⽴的,失效发⽣的概率持续降低,就 是系统可靠性的持续提升。失效的控制过程,就是设法提升系统 可靠性的研究进过程,产品、事物的表⾯现象可以是⼀样的, 但失效却是五花⼋——⾼温失效、低温失效、电磁辐射失    效、腐蚀失效等,控制了多种多样物理环境特征的失效,就是获 得了精度、⼤范围的可靠性。

⼯程科研就是能效应和失效控制之间的总体把握。 ⼋、技术物理和系统⼯程的关系处理

系统⼯程是围绕物理建⽴的,关键是技术物理,⽽不是理论 物理。当代理论物理学当中夹杂了⼤量的“说不清”,⽐如相    论、量⼦、⿊洞等等,因⽽难以构建成为技术应⽤的系统⼯程 还很不成熟!


 

 

某⼀门技术的系统⼯程的成熟,是技术物理效应的可靠性提 升带来的,⽐如⼤型民航飞机的⾼度安全就是要达到10的9次  安全运⾏起次数,这是政府局⽅的审查要求。

九、机器计算和⾃动控制的学术关

机器计算的技术过程就是化繁为简,⽤电⼦信号的机器来⼯ 作,获得计算输出是系统⽬标、控制⽬标的实现。计算是控制的 ⼿段,⼆者是外和内的环路嵌套关系,因此计算技术和控制技术

者不宜进⾏学科、学术的切割。

 

 

 

 

 

 

 

”的认知有持续进化的特征,这种进化形成了⼈类⽂明 的进“科学”的内容不是固化不变的。科学认知是⼀种当前的 “暂时性真理”,波普尔定义Science“可质疑的”事物。但历史上

多学术权威却常把科学树⽴为“不可质疑的”,并且把⾃⼰不

 

 

 

 

 

我们要持续推动⼈类⽂明的科学进化,就要保持对“现有科 ”结论的质疑、怀疑、审视。

以上通⽤的⼗个研究⽅法,是我进⾏科学思维和技术研究的 ⽅法论哲学的说明。以此思维⽅法和特定路径为⼯具,我长期 “中国适航科学”、民航航电设备、智能飞控算法、功能芯⽚设 计、操控制系统等控制科学⽅向的各类⼯程科研。

 

2023年1⽉13⽇晨撰

于兰州百年黄河铁桥边望见⼤河奔流


 

 

丘成桐先生的“菲尔弦奖”成果要分清楚科学 幻的边界

冬青

丘成桐先⽣被认为是代表华⼈学者数学学科的世界级卓越成 ,他获得了数学界1982年的“菲尔兹奖”。其获奖内容是证明了 丘成桐-卡拉⽐流形”,他证明的“流形⼏何理论”被认为是对⼗维 间的⼀个“科学猜想”。

我通过对天⽂物理和⼈类⼯业能⼒的观察,思考并理解为什 ⼈类⽂明当代和未来⼀定历史时期,只能处于“三维— 四维”之 的时空空间⾥。⼀旦理解了“四维时空”的天⽂物理结构,我们 可以确认⼈类⽬前所知的“四维以上的时空”概念,都是科幻概 ,如同“夏⾍不可语冰”。⼈类尚且不具备对更⾼维度的智慧认 能⼒。

四维是⼀种超级“庞⼤的三维”,是三维空间的尺度⼤到 的规模超远体量,才能够呈现出“四维时空”空间。

“可见光难以超越每秒30万公⾥”的物理规律,在我的论 光年空间距离以外的同时性都是假象》 中谈到,

果我们引⼊“四维时空”的坐标系,当三维空间里的某点到 点距离为“>1光年距离”,实际上在“四维时空坐标”建模中的数 学计算已经是时空混合计算。也就是说,  三维空间距离就代表 两点之间的时间差距,这就是非同时性“异时态宇宙”空间的物 原理。

俗地说,“四维时空”是有天⽂数字规模的⼤⼩尺⼨的。在 我的论⽂《我们实则⽣存在四维空间中(上)》  中谈到

过去传统思维中,⾍⼦⽣存在⼆维平面空间上,⼈类等⽣ 物⽣存在三维立体空间上,从“四维时空坐标系”可以看到⾍⼦ 类等⽣命体都是⽣存在四维空间中。“⼤宇宙”的状态是“四维时 ”性质,⽽“小宇宙”的状态才是“三维时空”。因此,我们可以建 “四维时空坐标系”来表示⼤、小及性质都不同的宇宙空间,每


 

 

个空间单位可以用“1光年”表示“同时态宇宙空间”和“异时态宇 空间”。

此,  “地球时”或者“太阳时”的“1光年”空间距离范围内, “准同时宇宙空间”可以成为⼀个“时空单位体”,用来进⾏“地 ”或“太阳时”宇宙现象的物理研究。

地球时的宇宙“时空单位体”是多⼤呢?我们粗略计算1光年

 365天 ×24小时 ×3600秒 ×300000公里=94671亿公里

地说,⼈类只要在物理上⾛不出“94671亿公⾥”的空间范 ,就出不了“四维时空”的宇宙物理边界,就是恒久处于“地球   ”的宇宙“时空单位体”。  ⼈类在“三维— 四维”之间的时空⾥出 来,类似⼀个⼩⾍⼦在⼆维时空⾥出不来,是因为⽂明进化能⼒ 不⾜,类似被⼀个“时空膜”包裹住了。“四维时空膜”是⼈类当  的认知边界!

⼈类当代的星际航⾏能量推进系统,也就是从地球到达⽉球 回的(38万公⾥*2倍)的燃料能量和推进能⼒,这点星际航 能⼒对于到达“四维时空”94671亿公⾥的边界⽽⾔,只⾛了       0.00000008%(本数字是7个0),还差有99.99999992%。因此,⼈ 类学者当代研究的“⼗维空间数学”基本上处于刘慈欣《三体》 说的层次,超过四维空间的概念都是在物理学上⼈类没有能⼒定 的范畴。

丘成桐先⽣获得菲尔兹奖的数学学术成果是科幻范畴,不是 科学畴,因为物理上没有依据,甚⾄没有有物理学依据的关键 要素丘成桐阐述的数学,不是⼀种严谨的科学原理,⽽是⼀种 科幻”原理,这是⼤家需要甄别的。

“菲尔兹数学奖”发给当时年仅33岁的丘成桐,是对他在科 做出成果的肯定。

 

2023年1⽉7⽇撰写于明⽉苑

作者是国家⼯信部信息司、民航局适航司评委专家,中国科学院 ⼯,⽆党派⼈⼠。


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