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第52讲:纵论数学之“根”

已有 254 次阅读 2025-5-19 15:46 |个人分类:终极大自然观|系统分类:科研笔记

序:

关于数学“寻根”存在两个异议,一个是认为数学的根不就是熟知的“数”之初端么有什么难寻的呢?另一个是说,数学何必一定要寻到“根”?过去一直不知道根不也是发展的很好吗?不能不说形式上两种说法都有一定道理。

的确,如果说“根”就是令其生长发育的初短的话,数学的“根”概念的确还可以广泛一些呢。

特别在回答了“实轴结构之谜”获得数学之“根”的现在,也可进一步看到,数学之“根”概念的确可有“直观”和“抽象”两种(合起来可叫做广义根吧),正好分别对应着上述两种质疑的回答(见“2”“3”)。

1、实数结构的本质揭示(以直观的实轴为“模特”)

已知,是“二象论”揭示出实轴具有虚实二象结构,实轴=(有理数集,无理数集)=(实象,虚象),特别知道“二象”间具有深刻的空间层次差异,以致无理数集的空间界定(即使在本论中)也是迟迟才完成的。

在此基础上进一步获得,数学是建立在有理数集上的,无理数集只是它的背景和辅助(或可说数学是站在有理数集的“地”上背靠着无理数集的“墙”成长着的)。

亦即,实数的虚实两个空间分别(从不同角度)都对数学的“根”做出了贡献(如下),从而可谓共同构成了数学广义的“根”。

2、数学“直观”的根    

已知,数学的本质是数集+关系,或即“二元式”(数集,关系),数学正是随着二象间的“互动”而扩展升华着的。

其中基本的数集是“自然数”,基本的关系(运算)是“加”及其逆运算“减”,从而使得自然数扩展到整数了(逆运算总是拓展的动力);

进一步是“乘”及其逆“除”,使得整数扩展至有理数了(成为实数“二象”中具有稠密性的实象有理空间,也是从线性扩展至非线性了);

再进一步便是“乘方”与“开方”(产生了代数拓展),一是产生了“无理数”从而有了挑战数学的“无穷”概念,二是产生了虚数”i”(基于其旋转特性)从而有了宽阔的复数理论及调和分析理论等等;

再进一步是“指数”与“对数”(产生了函数升华)从而有了更为宽广的函数理论,比如实变函数、复变函数、代数函数和超越数研究等,此外,更有“对数理论”(比如对其指数、底数、真数“三变域”作创新和拓展,路子更广,如当前有个即将面世的“圆对数理论”即是一例);

再进一步是微积分学(产生了分析学的拓展)可谓泛及整个现代数学的了(免赘)。

总之,从实数集的二象结构来说,或从已知的“数学是建立在有理数集上的”来说,有理数集对于数学的“根”自然应该是首当其冲的了,同时也简单,那就是“自然数”。

从这点上说质疑者的质疑也是不无道理的,不过这只是问题“平凡”的一面(本质性的还在于非平凡的如下数学倚靠的“墙”)。

3、数学“抽象”的“根”

数学之所以把“根”的注意力集中到这里,直接说来是系列历史性“谜题”的导引,根本上说来是“无穷”的本质亟待揭示。

“谜题”之所以成为历史性累积,就在于这里存在最神秘、最深刻的本质,需要突破性思维才能发掘。

尚需指出的是,质疑者认为“没有根数学同样在发展”是欠妥的。

首先,虽然(形式上)数学不是每一项都直接联系着此“根”,但是历史积累的谜题总得回答,否则就不能说是在正常发展了;

其次,现在知道了“根”就是数学整体的逻辑完备“点”,非同小可,特别是揭示出“无理数集”的无点概念、无逻辑等奇特本质,其深远意义是不言而喻的了。

特别的,正是数学的“寻根”挖掘出,原来它是直接通联逻辑之根、宇宙之根的,是直接通联终极大自然的呢。

总之,当初把数学的“根”定位在抽象的“无穷”本质上是具有先见之明的,数学之根不在其直观面,而是在抽象的(让正统数学不可直达的)深刻处。



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