2020年也算是过去了大半了。回想这一年间,看了不少的书,了解了许多本来陌生的领域。这些都是值得一谈的。
关键的学习内容,如果说学习哪方面知识导致了思维结构的巨大变化,那排在一位的应该是范畴论。关于范畴论,其实写了有很多很多的文章。因为他确实值得,而且最关键的并不在于数学上的理解,像是各种匪夷所思的代数结构,什么群,环,环上的模,整环,除环,域,线性空间,张量积空间,幺半群,偏序集,布尔代数,这些东西,其实留不下什么印象。关键在于一种想法,对万物的分解与组合,从具体的事物中提取出某些特征,比如从苹果中提取出红色这个特征,在对这个特征定义为一个概念,从而得到了纯粹性质的事物的类。这种想法我应该没有表达的很清楚,毕竟有点纯粹。不过可以举一些例子,苹果——红色——具有红色这一性质的事物的类,整数加法——交换律——具有交换律的代数的类,人——循环系统——具有循环系统的事物的类。这样的例子可以举出很多很多,如果说最初人们看待世界是分离的,各种事物互相之间都是独立的,这样的图像,经过范畴论的洗礼后,就不会在出现了。更准确的说法应该是,在空间与时间的条件下,世界呈现一种分离的,独立的景象。然而,在许许多多抽象的意义下,比如,叠加原理成立的情况下,简单而言就是可数的,像一筐苹果,可以一个一个数出苹果的数量,像星星一样,可以一个一个数出某一区域肉眼可见的星星数目,于是,在这种比较抽象的定义下,日常生活中的事物几乎都是服从这条定律的,它们被这条抽象的定律所联系,至于反例,也就是不能做加法的事物,也是容易找到的,比如化学课上学到的,两种不同的液体混合,混合后的体积不等于混合前的体积之和。这里只是稍加举例,有想法的可以自己找到别的例子。
事物是普遍联系的,这本身是一种哲学上的认识,哲学往往是可望不可即,但是,现在,却成了一种可实际使用的理论,那么,将会产生如何的伟力呢?理论,尤其是数学理论,具有及其强大的可迁移性,可以说,万物的联系已经被摆上了纸面,剩下的仅仅是一个一个找出来罢了。
为什么这种联系性具有极强的力量?在我看来,是因为事物的组成,从前,事物往往被简单理解为人所能感受的各方面的总和,看起来的形状,摸起来的感觉,闻起来的味道,摇晃他发出什么声音。这样的理解对于自然界的事物还是足够的,但是对于科技爆发后的人类生产的事物而言就远远不够了,无色无味却有毒,无声无息却能行动,这些新事物已经不能为过去的分类所定义,于是诱导出了分析科学,在某种仪器下呈现的图像,声音,味道就成了新的定义手段。这时事物的组成就被认为是在常规的感觉下,和在仪器反应出的感觉下所能提供的信息的总和。但是,这样就够了吗?放在以前肯定是够了,但是,现在,在旧有观念得到突破的现在,显然是不够的,这些事物的组成还可以更简单一些,更抽象一些。对代数规律的满足,对拓扑性质的满足,对可测量性的满足,这些在数学中常用的分类手段将重新定义事物的组成。于是,对于事物所具有的性质的阐述也将从感官的,人为主导的,变为客观的,抽象的描述,从而实现了事物的理论化和系统化。至此,与计算机相关的理论模型的建立将变得比以往更加方便,更加准确。由此,带来的将是新一轮的表示革命,科幻小说中的星球资源管理,超脑可能就会变为现实。
不过,这些还只是一种展望,具体实施时的问题还有非常多,之前,我想要建立一个人体循环系统的表示,从而可以对各种药物的作用进行全局的分析,但是,失败了,其实也可以说是必然的,因为知识远远不够,即便不论个体差异性,循环系统的流体力学分析还远远不够,对于各种组织与细胞的行为还是处于研究中,所以,这样的构想还无法实现,但是,尽管失败了,这也反映了一种理论的指导意义,要建立完备的描述系统,这些知识是不可或缺的,他们可以简化,引入各种假设,忽略不相干内容,但是,一个大致正确的模型是不可或缺的,这就是研究的方向。所谓的理论指导实践。
不过,这个愿景就像大统一理论一样,必定是十分艰难的,大统一理论局限于物理学,而且现代物理的发展表明,仅在相互作用的角度建立万有理论是远远不够的,应该在各个研究层次提出万有理论。这也是自然而然的要求,不过,科学的发展还是太慢了,万有理论对于绝大多数领域而言不过是空中楼阁,能有一个比较实用的理论就谢天谢地了。所以,这也只能成为一种展望了。
对于数学,一般而言是没有像科学那样的坚实的现实壁垒,所以,在联系性理论上走得很远,范畴论从理论上说明了这种联系的重要性,现在的研究也是在这个方向上投入很多,作为爱好者也能从学科的名字了解一二,像什么代数几何,代数拓扑,几何拓扑,听起来就是杂揉的东西,爱尔朗根纲领,朗兰兹纲领,差不多也是联系性的产物。这些东西我也不懂,也就道听途说,不过,好像也感到一种认识的转变,之前都是发现新的结构,得到新的发展,但是联系性似乎暗示了一种结构生成机制,通过破解这些经典结构的构成,得到基础性结构,再进行组合,就能源源不断的提供新的结构。反映了知识积累的爆发,然后随着这些结构被探索完毕,就需要全新的结构来开启下一次数学革命。
有点长了,估计也很难懂,就这样吧。这一篇集中在了范畴论上,毕竟其他的确实很难比上他给我带来的认知的改变。
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