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我们在广泛应用的微积分也存在这个问题,微分就是用线性的函数去无穷的逼近非线性函数的局部,从而达到用线性办法解决非线性问题的目的。其实本质上微分也是一种“模数转换”,就像现代数字音频系统,用有限的数字量去转换变幻无穷的模拟量,把真实世界的模拟量量子化,并把每个同类的量子都看成等价的、把不同类的量子之间的关系线性化!但是学过模数转换的人都知道,任何精度的模数转换(时钟脉冲再小、幅度分级再多),所得到的数字量,只能是模拟量的“逼近和近似”,总有“高频损失”,所以实际上通过模数转换得到的同类量子,不管精度多高,互相之间实际上并不等价;不同类的量子之间,也不是严格的线性关系。只是在精度允许的情况下,我们人为的设定它们是等价的。概率理论也是用基本事件作为量子,去量子化真实世界的实际概率,并人为的设定这些基本事件(量子)是等价的。所以,概率理论在精度要求不高、标度不大时,计算结果是“管用”的,但是千万不要把它看成是“绝对真理”,是可以运用在任何场合、可以适用任何标度!这种人为的认定,就是一种线性方式,建筑在这个设定基础上的理论和公式,一定是线性的,在标度和精度要求高的地方、在描述真实世界时,它的线性本质一定会暴露的! ( N' r; S5 u6 Y! s0 t' a8 {: b
概率的本质问题,是偶然性和必然性之间的关系问题、是微观的无序与宏观的有序之间的关系问题、是局部(取样部分)与整体的对称或相似的关系问题;这三重关系互相之间又是耦合的关系,不能线性的割裂开计算后,再线性的叠加。我不是研究数学的,但是我可以告诉大家一个事实,我曾经抛开概率公式,假定一年的天数分别从1-20(由于时间和精力的关系,我没有算到365),根据实际可能发生生日相同的事件(两人生日相同、三人生日相同、四生日人相同……),列出一组数字,它们居然是标准的“分形”!有兴趣的朋友可以自己去试验,我相信你会得出与我一样的结论——非线性的概率理论,一定是分形的理论!因为分形理论实际上也是一种非线性数学(几何)的理论。只有分形,无论标度如何变化,它的精细结构(精度)是不变的!分形系统的局部和整体的关系、偶然和必然的关系,有序与无序的关系,都不是线性分割和线性叠加的关系,分形系统中局部与整体的统一、偶然和必然的统一,无序与有序的统一,是个更高层面的统一,它们不仅统一在内在的自相似性、内在的对称性、内在的一致性,还统一在结构和序上、维度上、信息上、能量上……分形系统任意小的局部,都蕴含了全部整体的信息,就像全息照片一样;分形是个连续结构的系统,在维度上是连续的,局部的分数维,可以连续的过渡到整体的整数维(后面我会用数系的例子来说明)!而我们现在所熟悉的“线性三维空间”,实际上是人造的离散结构系统,在维度上是不连续的!" u9 g% a$ v0 K ^4 v3 T& c5 e
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8 r3 }! I7 x& k! D从哲学角度看,《概率理论》的线性本质,是由形式逻辑的线性本质决定的,因此,所有以形式逻辑为“生命”的学科,都存在同样的问题。8 G5 H0 M2 ~+ H% N# f& b
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: S5 d5 J6 u# u) s下面我们再来看看《欧氏几何》,这是大家最熟悉和运用最多的学科。
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现在建房的图纸,都是根据欧氏几何画的,但是造完房子后,如果我们去精确的测量房子,一定会发现图纸上矩形的房子,实际上屋顶一定比楼房的底要长,房子两边的墙也是不平行的(它们都垂直于地面),因为矩形房子在真实世界里都是扇形的。
4 C% |. s: n _& u* m% \4 o根据欧氏几何的理论,两个平直的平面,是一定可以“处处吻合”的。我们日常生活中所见的桌面,就是实际的例子。但是当我们把标度放大后,就会发现并非如此!譬如:飞机的跑道必须是个绝对水平的面,我们用水平仪在飞机跑道上的任何一段测试,都可以发现它是水平的,假定一个小球静止的放在跑道的一端,它可以一直保持静止。假定给它一个初速度让它开始做匀速直线运动,只要忽略摩擦力,它一定能匀速的跑到跑道的另一端。那么这样的两个飞机跑道“面对面”的贴合,理论上应该是处处吻合的。实际上我们都知道,飞机跑道其实是曲面,这样的两个跑道是绝对不会“面对面”吻合的。假定我们按欧氏几何的定义,把跑道真正做成“平直”的(就像一根筷子放在碗底上),那么我们在跑道的一端放一个静止的小球,那个小球一定会自己动起来,它在跑道上的运动轨迹,一定等同于在一个碗型跑道上的运动轨迹——先加速滚向当中,再减速滚向另一端,然后再滚回来,不断循环震荡!——所以在标度大的真实世界的空间,线性理论与真实世界是不“吻合”的!在宏观世界里(譬如相对论的计算中),我们也确实不能用线性的欧氏几何,而只能用非线性的“黎曼几何”。(我们不妨用这个例子去理解“引力场里空间的形变”)8 |( H# T5 n9 }; G% `1 I
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