闵可夫斯基是爱因斯坦的老师。三个空间维度加一个时间维度的四维空间,就是爱因斯坦以他的老师命名的,所以四维空间也被称为闵氏空间。世界线和光锥这些概念,只有在闵氏空间中才会体现。
闵可夫斯基有一次在给学生上课的时候,对学生说:地图4色定理之所以没被证明,就是因为那些试图证明的人都是三流的数学家。现在我给你们演示一下,要在这堂课结束之前把它证明。
结果可想而知!在经历了几乎无数堂证明未果的课以后,有一天闵可夫斯基来上课的时候,天上突然打了一个雷,闵可夫斯基对着教室里的学生说:上帝被我的傲慢激怒了!
后来进入计算机时代,地图4色猜想,被两个美国数学家用穷举法证明了!在计算机上用了多个小时,相当于数学家们算30多万年。看来眼高手低是所有人的通病!
那些看起来简单的数学定理,证明起来却相当的复杂,在这一点上,专家的认识并不一定比普通的人更高明。
》甚至有些时候,两个数之间比较大小,也让曾经乐观的数学家们一筹莫展。
我们知道实数肯定比有理数多,但是它们的数量都是无穷多!如果有理数的数量是n,实数的数量是x,数学家们猜测了一个关系式:2^n=x!这个猜想被称为连续统假设!
年,在第2届世界数学大会上,连续统假设被希尔伯特列为最重要的23个猜想的第1个提出。
》接下来本文主角登场!年,哥德尔证明了:连续统假设与zfc公理具有相容性!亦即,zfc公理体系下,无法证明连续统假设不成立。
年另外一位科学家又证明了,连续统假设与zfc公理相互独立。
哥德尔生于年,逝于年!是上个世纪最伟大的数学家和哲学家之一!年他证明了一个更加具有深远影响意义的定律,哥德尔不完备性定律:在现有公理体系下,总存在不能证明的命题!
也就是说,不管我们人类如何努力,总存在我们理性不能认知的世界!
》哥德尔不完备性定理和图灵机判定法则一样,是人类最基本公理缺陷的表现。
最基本的公理,是那种人们认为天生就存在的法则,而且它们之间是不能相互证明的!只能作为其他定理证明的依据!
希尔伯特曾经对基本的公理法则有一个划分,其必须满足独立性,相容性和完备性!其中完备性就需要基本的公理有足够的数量,才能在一定条件下进行推理和推导。
哥德尔不完备性定理表明,宇宙之间全部的真理不能缩小到有限的数量。
物理学的终极目标有两个,1个是把在有限空间里验证的理论,用于无限的宇宙空间;第2个是把万物无穷无尽的表象,归结为一个终极的法则,其中最迫切的就是4种作用力的大统一。
》在牛顿时代,力被定义为物体与物体之间的相互作用。
即便是万有引力,也可以被这种相互作用所涵盖。随着量子力学的发展,标志着人类进入科学的新纪元。在牛顿之后的几百年,力突然从一种变成了4种。而“力”也被认为是全同粒子在规范场里由于传递媒介子而产生的。
但是无尽的宇宙之外还有其他的东西,现代科学已证实,可见物质只在宇宙中占了5%不到,剩下的25%是暗物质,它们会产生引力,剩下的70%是暗能量,推动整个宇宙在不停地膨胀。
现在摆在科学界的难题就是,那些看不见得,只能感觉到的暗能量和暗物质,是否适用于人类的逻辑判定法则。
根据哥德尔不完备性定理,宇宙总有人类的理性无法抵达的地方。如果暗物质和暗能量,是数理逻辑无法把握的存在,那说明我们通常的物理学已经走到了尽头!
这就意味着,不管人类出多少个爱因斯坦,总会有一种物理现象,是爱因斯坦们不能解释的。
大千世界,不仅现象有无数多种,很可能支配这些现象的法则,也有无数多种!而人类的认知总是有限!
作者个人认为,突破目前的困境可能需要用东方的智慧和哲学!
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