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回复:求教一个数学问题

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我们活在这个物理实相中,为了生存和发展,基本上没有选择,只能尽可能的了解自己生存的环境。
了解的越多,就越主动,也就是不被动:假如你了解地震到底为何发生,那么汶川地震是否可以预测?
造成的伤害是否可以避免?
不要对我说地震无法预测,要说的话,严格说,地震到目前为止无法预测。这个说法我能接受。
这就意味着还有很多的工作要做。而不是意味着推卸责任,说什么不可抗力。
你对自己要求严格一点,别人可能就捡一条命,而那一点,是不是就是无穷小?


IP属地:海南120楼2018-02-18 15:54
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    这些年在贴吧上就做了一件事情,写报告。就像这样。
    这个就是分析报告。
    什么叫分析呢?我的理解:就是把东西研磨碎了,或者像是庖丁解牛,把牛给拆了。
    在拆的过程中,了解牛的结构,和所有的组成部分。知道牛的这个结构是如何构造和运作的。
    分析就是解牛的手术刀。展示分析的过程,就是帮助他人了解牛这种动物的物理结构的过程。
    基本上分析可以用在各种东西上,可以是牛,可以是程序,可以是社会现象,人的心理,也可以是学科。
    对于手术刀的要求,首先是锋利。你得用比间隙更细微的东西,才能把牛(尽可能)无损伤的分开。
    而有一些东西,在更细微之处,手术刀不行,就上显微镜。显微镜不够就上电子显微镜。
    还有一些东西,比如社会现象和学科,电子显微镜毫无用处。对于这些抽象的存在,什么东西最好使呢?
    就是逻辑。
    逻辑的二元性具有最小的周期尺度是2,不能更小了。就像你可以用二进制表达一个数,你怎么用一进制表达它?
    而当你使用逻辑去分析事物的本质的时候,就相当于用放大镜去看微观世界。没有放大镜怎么办?
    那就需要“你有一只足够大的眼睛”。
    注释:不完美的现实以及对完美的追求,工匠精神和对自由的追求,还有一只足够大的眼睛。我发现我正在明白一些事情,至于是什么,老吧友一定能懂。


    IP属地:海南121楼2018-02-18 16:09
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      也许,所有的工匠,最终都会走到这一点上来。共同的愿望使得他们结成一个组织就具有了一定的必然性。
      虽然我个人非常反对组织这种东西:它往往徒有其表。
      无穷大和无穷小的问题基本上就讨论这些。简单说,就是那个你曾经认为的要多大有多大的无穷大,最后还是会在
      你无法继续要下去的时候(比如你死了)而终止。无穷小的那种和零无限接近的想法,也会在你测量不下去的时候
      达到极限。而有限的生命和无限的世界相比较的结果,恐怕连零都不是。那么你总是会发现新大陆的可能性就非常大了。然而不断的发现新大陆,最终也有极限,那个极限就是,你意识到,那个过程可以停止,你要继续走下去。
      而这些将会发生在很远的未来,也许远远超过个体生命周期的若干倍。
      回到物理,无穷小下面那个极其庞大的世界,就这样显现出来了。你现在还会继续认为数数这种小孩子的游戏
      平淡无奇么?
      如果这么说还不明白,那么更明白的方式如下:这个世界的出口在哪里?在你能够达到的最小的时间和空间尺度极限之处。那之外就是这个世界之外的世界。或者说,那就是逃出牢房的方向。它不在东南西北上下左右的任何方向上,它在你身上的每个原子,它的电子,质子中子等等,的里面。
      通过对数学无穷小现实能力的分析,找到了物理学无穷小的下限存在的根据。那个下限不是先前认为的无穷无尽,而是有限的,就像光速是有限的一样。而小于那个下限的世界,是无限世界中存在的绝大部分。
      有一个比喻虽然做不到,但你可以想像:把一个皮球,不撕破表面,把它的里面翻到外面来。原来你认为里面那个
      空间是有限的,很小的,外面的空间极其的大,而你住在外面的球皮上。而这个皮球翻过来之后,你其实住在有限
      空间的里面,外面这个曾经是里面的空间才是真正极其的大。是这种里外相反的关系,把你困在了里面:因为你认为你在外面,里面没有东西。而那些在里面的才真正活在更大的空间里,相比较而言,你生活的就是一个监狱。


      IP属地:海南122楼2018-02-18 16:27
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        这就是分析的力量。
        若没有对数学能力极限的分析,我相信就是打破脑袋,也没法想到这种情况。
        因为现实生活中没有任何迹象能够给你任何启示。
        至于这个理解是怎么来的,单独用数学是不够的,单独用物理也不够。改进的复数理论加上改进的微积分理论加上改进的相对论(狭义和广义都有,广义只考虑原理,计算太复杂),就能做到。
        另外,这个比喻也不是我的发明,只是直到现在,我才真正读懂它的意思。
        我知道你还没有完全明白。不过没有关系,你早晚会明白。


        IP属地:海南123楼2018-02-18 16:33
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          下一次,我可能会讲自然对数底e和圆周率派,不对,是二分之派。


          IP属地:海南124楼2018-02-18 16:38
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            每次写帖子,就如同要褪一层皮,超级累。
            不是要表述内容累,而是要面对未知的读者累:你不知道谁在读这个东西,你可以猜测,但是你能满足这种需求,
            恐怕又正好否定了另一种需求;你站在这个角度上解释,恐怕正是站在另一个角度上的人无法理解的。这个事情,
            真的恐怕谁也没有办法。能做的就是用大白话,加上大家日常的生活经验,但就是这个也不行。有些人的生活经验是柴米油盐,另一些人则是香车美女。所以说,若恰好没有站在你的角度上给出解释,请见谅。
            但相比较于完全不站在任何角度上,把公式放在这你自己去看,也许还能好一点。
            因为公式,多看几次能够看出里面的关系,但是无论你怎么看,你都看不到它产生和发展的历史。


            IP属地:海南127楼2018-02-19 20:16
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              前面有吧友回复“是接近于0而不是0”,我知道那是极限的概念。
              但当对于y=x^2求导的时候,你得到的是2x,而不是x+delta x ,是2x,就是让delta x等于0,而不是接近于0。
              你写的东西表达你的意思,一个没有出现的项目,你不能说它“意味着趋近于没有出现”,你只能说它没有出现。
              所以才引出了,在对y=x^2求导的过程中,除法和加法对于同样一个叫做无穷小,或者趋向于0的东西,做了不同的
              处理,这样一个“值得仔细检查”的问题:而这个很简单的问题,我却没有办法在教给孩子的过程中自圆其说,所以
              我要知道到底发生了什么事情。


              IP属地:海南128楼2018-02-19 20:20
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                脱离历史谈论一个历史阶段的产物,会让人迷惑。
                贴吧很小,但这么一个特殊的贴吧,也有它的特殊的历史。这个历史对于许多新吧友来说,恐怕是无法知晓的。
                尤其是在很多帖子已经消失之后。
                为了解释为什么会发生这些事情,我把那个缺失的历史,试着复原一下:若干年前,应该说快要十年了,那个时候大家谈论的内容是2012世界末日。对于这么一个世界级的事件,站在不用视角上的吧友显然也有非常多样的反应。
                有期待,有恐惧,有迷茫,等等不可尽数。
                其中有一种想法,也意味着很多人的生活现状:他们非常痛恨这个旧世界,希望新世界早点到来。这种期望使得
                他们倾向于一种破罐破摔的态度,或者主动引发世界末日的行为。
                实际上也正经有一段时间,这也是我的想法。但是经过很多的事情之后,觉得这个想法不妥。
                所以当大家谈起这件事情来,我提出了一个建议:让这个世界继续,而用一种通过自身努力,而不是毁坏的方式
                来改变这个世界。作为条件,我许下一个承诺,就是,既然我这么说,就从我自己开始,做我能做的事,实现这个
                想法。
                而我能做的,就是研究:研究明白什么是什么,是怎么回事。然后在研究结果的基础上,才能去改变;希望亲手创造一个美好的世界,或者修改一个不太好的世界,总不能胡乱创造,胡乱改变,对吧?
                而在这将近十年之后,很多当初我要研究的题目,已经获得解答。
                那么我就应该回来,履行我的诺言。
                所以才有这些:我把我知道的告诉给你,不一定正确,但比完全不知道要好一些。我把我使用的工具给你,
                也不能保证你也能很顺手的使用,但是恐怕要比完全没有工具好一些。
                这才是这些文字得以写出的合理性的基点。
                对于不了解这个基本点的吧友,还有一些要说明:首先我不是教科书的编写者,你无需把我当回事,我不出书,
                也不考试;你不看这些没有问题,你看了也不会如何;我不挑战任何理论,也不打算证明任何定理,也不想拿
                什么国际奖项,也不需要和你进行学术水平的比赛。这些都不是我要的,对于我来说,也没有意义。我在履行我的
                承诺,而这个承诺本来也没有和你达成,所以本质山我也并不欠你任何东西。所以请找好自己的位置,不要做让人
                厌恶的事情。
                这个意思实际上已经表达了多次,并不是今天第一次,而是十几年无数次。换了你是不是会觉得很累?
                能理解就好了,所谓理解万岁。


                IP属地:海南129楼2018-02-19 20:35
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                  说很累还有一个原因,就是每次要写东西,都要准备怎么写。
                  而这个组织语言的过程,需要相当长的时间。原因在于,文本的线性和意识的非线性本质非常难于调和。如果我同时能说十句话,那就好了。如果我可以把我脑袋里面的图像直接映射出来给你看,那就好了。但我都做不到。另外
                  也没有这个绘画的水平,因为很多东西实际上是动态过程,那就不是画,而是动画片了。不仅如此,文字表达方式
                  看似严格,但网孔(也就是漏洞)其实也很大,基本上任何一句话,你要是认真找毛病,一定有其不完备之处。
                  所以切莫执着于词句,请通过词句给出的框架,理解后面的图景或者过程。佛陀曾经用“手指月亮”来比喻:你不要看我的手指,你要顺着手指的方向去看那个方向上在远处的月亮。
                  由于思维(也包括一定层次上的意识),基于神经系统而存在,神经系统的网络结构导致思维必定以网络结构构成。从彼此关联的网络结构到线性的语言结构的转换,可能丢失大量信息,或者为了尽量保持信息,需要调制和
                  编码。那么这个时候就会出现一些奇怪的情况:你有没有经历过,一个你熟悉的汉字,但是你仔细看的时候,你
                  突然发现你不认识它了。这就是一个表意符号,如果你把它拆开,会出现的效果。它的意思必须在上下文的(也就是它的所有偏旁部首,所有笔画)环境中才能存在。而你拆开它,这个环境就失去了。所以,请勿要截断特定章节,那样会使得特定章节无法被正确理解。(就像把一个霍夫曼编码的数据流,去掉它的概率表之后,它就成了随机数据,基本上没法恢复了)
                  还有,这种思考方式,需要大量的各种学科的知识,而且往往不区分学科,这对于习惯于特定学科学习的吧友来说,我认为是常识的东西,你可能从未听过。这也很正常。对于这种情况,你若需要,可以指出,我会给出相应的解释。


                  IP属地:海南130楼2018-02-19 20:53
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                    回到自然常数的讨论。
                    应当承认,被称作上帝方程的欧拉公式,确实是很美的。
                    e^(Pi*i)+1=0
                    e,pi,i,1,0,+,=
                    这些东西都是非常基本的,而一个公式把它们都包含在一起,这个公式可以说相当了不起。
                    但是很“不幸”的是,工匠们要生产有用的产品,石匠们要建造宏伟的建筑,以保证产品到达用户手中的时候,
                    用户看到它会说它是很美的,以保证建筑到达住户手中的时候,住户会认为它是宏伟的,那么工匠和石匠
                    就失去了欣赏这种美好的“福分”。
                    这不是说他们天生福薄,而是如果他们也享福,用户就无福可享了。
                    而对于工匠而言,什么东西最美呢?
                    老实说,最简单的最美(最省事,少挨累)。
                    直角三角形简单吗?
                    不简单。
                    因为你要造直角三角形(这个结构的东西),就得用a^2+b^2=c^2。
                    你愿意算平方吗?
                    如果总是让你算平方,你会否有一天问,平方是个什么东西?
                    而这种东西:
                    e^(Pi*i)+1=0
                    简直就是灾难!
                    e可以知道是2.718...,pi可以知道是3.14,i是多少?(如果你看到了上文,这个问题目前你可以给自己一个解答了)
                    它是什么意思?怎么把它造出来?也不知道e是什么东西,pi是什么东西,i是什么东西;
                    就算欧拉给的推导过程明明白白写出来的,这个推导过程丝毫没有给出“原材料”构成的任何信息。
                    你可能会问的是,什么样的工匠,需要知道pi和e是什么东西?
                    这确实不是一般的工匠,或者说这不是一般的任务。这到底是什么意思,后面具体说。
                    按照工匠的视角,或者再高级一点,系统管理员视角,再高级一点,系统设计师视角,或者,系统分析员视角,
                    咱们来讨论一下“原材料”的构成。


                    IP属地:海南131楼2018-02-19 21:13
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                      自然对数底e,据说,最早来自于对数表的制作过程。
                      那个年代对数被发现和使用,也很好用,就是算起来太麻烦,算起来麻烦的东西,不像1+1那么直观的东西,没人愿意天天算它。所以把一些常用的情况列出来制成表,大家可以共享,可以省时省事。在制表的过程中,大家发现用某些特定的数制表的效果比其他数要好。这里面,2.71828...这个数似乎是最好的。
                      我不知道那个时候有没有人意识到为什么,也不知道后来有没有人证明它为什么是最好的,不过我暂时认为,这个证明不难实现(我也不打算证明它,也不打算在本文中证明任何东西)。这就是它最早出现的缘起。


                      IP属地:海南132楼2018-02-19 21:19
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                        插一句,关于直角三角形:
                        算平方难不难因人而异。对于约翰瑟尔(瑟尔效应机),只有小学毕业水平,对他来说就很难,或者说,很难理解:你习惯了,你从小到大都是这么学的。如果你从小没学过,到二十岁的某天突然看到这个东西,你就能明白他的感觉,那个感觉大约可以总结为:这是干什么呢?为什么要这么做?
                        直角三角形对于我来说难不难呢?
                        从得到ERROR的那个时代开始(应该是24年前了),每隔一段时间,我都会把火车实验重复做一遍。
                        火车实验就是爱因斯坦导出狭义相对论的那个思想实验。
                        对于不了解的吧友来说,简单解释如下:
                        在一个具有速度v运行的火车中,从地板向着天花板上发射一束光,天花板有一面镜子再将光反射回到地板。火车在运行,光也在运行。火车经历了t时间之后,运行了vt的位移,光在车内的观察者而言,经历了上去又下来的直上直下的过程,距离为ct',而在火车外面站在地上的观察者观察这个光的运动过程,则不可能是直上直下的,而是斜着上去,斜着下来的,这个长度为ct。由于上去和下来的过程对称,只考虑一半的情况,把t'和t都缩减一半,把光在内部和外部的运动轨迹都缩减一半,把火车运行的位移也缩减一半,完全没有问题,而这就得到一个直角三角形。而这个直角三角形,经过简单计算之后,就可以得到,不同的相对运动速度v,是如何决定火车内的时间和火车外的时间的关系的表达式。
                        每次做这件事情,这个直角三角形是一定要画的。每一次都看到的是同样的勾股定理。
                        如果这是一个几何意义上的简单三角形就好了。
                        可是,它不是。它是一个混合了时间和空间的三角形。现在,让你用空间长度a做一条直角边,用时间长度b做另一条直角边,然后构成一个直角三角形,你打算如何做?
                        你没法做对吧?因为就算你明白什么叫做时空统一体,就算你可以毫不犹豫的把时间当成空间,空间当成时间,你怎么把时间和空间做成直角三角形?就算你硬性的做成了,第三边是什么?
                        狭义相对论确实没有让任何人把时间和空间直接做成三角形。它更厉害:它要求把时间的比率和空间的比率做成直角三角形。直接的情况已经让人迷惑,这又做了比率处理:速度的比率决定时间的比率,这两个比率符合直角三角形的两个直角边合成斜边的关系。
                        如果它就是一个简单的直角三角形,那么通过调整它的一个锐角的角度,就可以改变时间相对关系。改成0度或者90度(决定于选择哪个锐角),v就是光速c了,为什么不能达到光速呢?这个想法导致我再大学一年级到三年级写了20万字。今天看来,这20万字都是不贴边不靠谱的。但是,若没有这些尝试,也不会然我找到我要问的问题是什么。
                        不怕问题不好解答,怕的是根本提不出问题来。
                        就在大约10天以前,为什么不能超过光速的这个问题都没有实质的进展。
                        也就是过去24年,同样直角一个三角形,反复又反复的画,都没有搞清楚它到底是怎么回事,
                        那么,对于我而言,你说难还是不难?


                        IP属地:海南133楼2018-02-19 21:47
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                          e的情况和直角三角形是类似的。
                          把一个
                          e=lim(1+1/n)^n
                          n->inf
                          放在你面前,你有何感觉?或者把
                          e=1/0!+1/1!+1/2!+...
                          放在你面前,你有何感觉?
                          这才是真正的不知所云:不知道历史,也不知道含义,你当然可以按照书本把它推导出来,你也可以把题目做对,
                          考个研究生。然后呢?
                          第一个是定义式,第二个是用泰勒公式(麦克劳林公式)做的展开式。第二个公式我很早就知道,程序也能写,
                          当然也能算。但是说实话,看不出任何门道来。
                          第一个是定义式,我始终忽略了它。但是在大约6年前的时候,在网上找到了一篇关于它的解读,这才让我开了窍。
                          那么下面我要讲的就是这个解读:
                          你在银行存了一笔钱,咱们假设说,就存了一块钱。存银行,而不是买股票的原因,就是你希望能够获得稳定的收益。因为银行已经承诺,一年(比如定期)下来,给你百分之多少的利息。也就是一年之后,你肯定得到的钱要多于一块钱。你选择哪家银行的区别,恐怕就是它承诺利息的多少。
                          咱找一家非常好的银行,它承诺的利息是,如果你定期存一年,就再给你一块钱,这个利息相当高,是100%。一年之后就变成两块,两年之后就变成四块……
                          写成数学形式,就是
                          (1+1*100%)^n=(1+1)^n (n是年数)
                          对于就算一年的情况,就是
                          (1+1)^1
                          但是,你似乎不满足,还想要的多一点,你就和银行商量(正常的银行不会和你商量),说,咱们按照半年算利息吧,一年算两次利息,每次利息是50%,银行答应了(确实没有这么傻的银行)。
                          这时候写成数学形式,咱们就算一年的情况,就是
                          (1+1*50%)^2=(1+1/2)^2
                          意思是前半年结算了一次,用百分之五十的利率获得了多余的半元,又作为本金,在后半年又获得利息,两个半年之后,就是一年。这种算法有什么特点呢?算一下,这样一年下来,你会得到2.25元。这比两块钱要多。
                          按照这个套路走,你若想获得更多,自然就把算利息的次数增加,并且把每次的利息减少,而实现的结果,
                          则是你在这一年的结尾会获得的钱数越来也多。如果你把次数设置为n,每次的利息设置为1/n,那么,一年下来的
                          钱数就是
                          (1+1/n)^n
                          这是个聪明的算法,但是,就算这样,一年下来,你也不会拿到三块钱。因为,
                          即便当n趋向无穷大,这个值仍然不会超过一个极限,而这个极限就是e,它大约就是2.71828...
                          这就是开头所说的
                          e=lim(1+1/n)^n
                          n->inf


                          IP属地:海南134楼2018-02-19 22:12
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                            不知道你是否发觉,在引入n之后,我就再没有提过两年或者两年以上的事情。
                            n虽然大了,但是事情都发生在一年里面。
                            这是为了保证,e这个值,无论n如何增大,都意味着某种“单位“,或者说某种”1”。
                            在银行存款,就是为了获得存款的增长。所以整个过程是一个增长过程。
                            随着n越来越大,增量越来越小,这个增长过程就是一个越发精细和光滑的增长过程,直到成为一个
                            连续增长过程。而这个增长过程作为一个整体又是一个单位增长过程(一年里面发生的事情)。
                            综合起来,这就是一个以单位1为起点,单位增量最小,增长次数最多的单位增长过程。
                            虽然数学中的无穷小最终还是有网孔,但对于和其伴生的观察者而言终究不可见,所以我们也可以接纳这种
                            有限的无穷小作为对应的有限观察者的实际的无限的无穷小。那么这个增长过程就可以认为是完全致密的。
                            也就是说,你可以假设一个球,它的体积为1,经过一个这样的过程(一年),它的体积增长了。而增长
                            出来的这个部分,是完全致密的。可能你会说,如果它本来就是空心的,这种致密有何用处?
                            其实我们可以把这件事放在“多年”的语境下,并让一个最开始就是对于观察者而言的无穷小的求,开始增长,
                            这个球因为对于观察者而言是没有网孔的,所以它最开始就是致密的。然后经过“一年”的增长之后,它的增量
                            又是致密的,致密的开始加上致密的增量,结果还是致密的。也就是一年之后,还是致密的。
                            下一年还用这种方式增长,那么再到下一年的开始,还是致密的。如果每一年都用这种方式增长,它就一直是致密的,并且一直增长下去。


                            IP属地:海南135楼2018-02-19 22:33
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                              由于最开始那个无穷小的体积,可以认为是一个单位体积,那么第一年增长的结果,可以用无穷小为单位来表达,就是1*e=e,第二年就是1*e*e=e^2,第n年就是1*e^n=e^n。当然你也可以不关心最开始是否是致密的,而直接用1作为单位体积,结果是一样的。把n换成x,就得到e的指数方程,
                              y=e^x
                              x就不必是整数了,它可以是实数。
                              另外,目前我们已经知道,虽然i这种东西可以是任何值,但是若能给定参照物,它最后还是可以落实到实数上:这样你能明白,为什么开始的时候费了那么大的劲来理解i是什么东西了吧?因为理解之后,它就不是“天上的浮云一般捉摸不定”的东西了。
                              不管i是否可以落在任何实数上,你都可以当它是一个数,最多就是还没确定是多少的值。那么它就可以用在任何实数可以用的地方了。
                              所以对于
                              y=e^x
                              x也可以是a+bi。也就是,
                              y=e^(a+bi)=e^a*e^(bi)
                              这样做,是因为复数和实数的鸿沟已经填上了。那么下面的做法,你会看到的是,复数和微积分的鸿沟是如何被填上的。


                              IP属地:海南136楼2018-02-19 22:43
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