国外的一部“科幻片”以此为主线索搞了一部电影,并引出了这么一个数学问题----3和4之间是否还有一个整数?当然,研究这个问题的人在虚构的电影中也是进了疯人院。

那么,这个数学问题实际上在探讨什么?是否是数学的无稽之谈?

四维时空之后的理论物理的瓶颈

近代百年,物理的四维时空的一些理论预测得到了陆续的直接或间接验证,但是四维时空之后,物理这方面的理论发展进入一个瓶颈期,至今无法突破。虽然后续也产生了卷曲维、暗物质、暗能量、平行时空,并试图将引力(弯曲时空)与量子理论结合,也产生了一些数理假说,但是,并未得到有效的物理验证。这些通常被称为理论物理假说,也就是实证物理尚未证实或证伪。

大尺度已经观测到的物质结果,都在传统意义的三维空间之内,四维时空的结果,不过是三维空间的系统运动产生的一种现象。物理界还未证实过三维空间之外的东西!

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理论数学的四维超体的胞体空间,从未被物理验证,尽管在一些数学论文中,它甚至用来解释本来就扑朔迷离的不明飞行物的时隐时现。

而理论数学并不考虑物理验证的问题,验证是应用数学和物理的事情。因此,理论数学又朝前走了一步。

这样,理论数学又搞出来多维空间、平行空间、虚数实数化数理解读等等,这些都是理论数学研究的范畴。结果这些东西就像打开了潘多拉魔盒,被搞数理玄学的抓住了救命稻草,大谈特谈用数学证明了灵魂、鬼魂、神仙鬼怪的可存在的证据。这实际忽略了一个基本的数理理论问题,数学能证明物质的存在性吗?不能!验证这活是实证物理的事情,数学不过就是一把用着还算趁手的铁锹----工具而已。

也就是说,在传统的三维空间与四维时空之间,似乎应该存在点什么?但这实际是两种数学方法,或者说两种并不兼容的数学分支。

这是在上世纪七十年代以后,数学界产生了分形数学、分形迭代、混沌数学、分岔理论、洛伦茨变换之后,似乎真就找到了点什么。

数学的分岔理论证明:以1/2为分形基础的分形迭代结果在3.6分数维从决定性陷入混沌性!那么以“四维时空”为分形吸引子的分形迭代结果的分数维是多少呢?数学暂时并未给出答案,但是,这个结果不会超过4.0分数维。也就是四维时空如果基于分数维考虑,并不是整数四维,而是大于三维小于四维之间的一个数!这本来可以用来解释大尺度时空观察现象的均一性问题,但是,物理界并没这么解释,不明原因。物理假说认可考虑总时空远端的星系超光速,这不可能的!把一个电子搞出来超光速试试,物理直接投降。

(注:顺便提醒:物理的四维时空的四维与解析几何的三维的维度定义不同,并不数学性兼容互换;同时分形分数维的维度定义与四维时空的维度定义也不同,也不数学性兼容互换。搞数理玄学的,通常把这三种维度混为一谈,才方便扯淡。)

物理利用数学工具研究到这里,一些所谓超前的基于数学工具基础的理论假说由于无法证实、不能证实、或者干脆就可能不存在,那么离数理玄学中的数学已经是一纸之隔。稍微数理解释不慎,就已经陷入数理玄学。

这样的数理逻辑考虑,3和4之间,似乎就真有点什么了!但不会也不可能是整数。

为什么不会是整数呢?

代数的数理决定性定义成为这种数理的绊脚石

代数1的定义很简单,一就是一。这种直觉、直观性的基础定义,给传统数学方法带来了数理解读上的决定性。

10个苹果,不会产生歧义,就是10个,这就是所谓的数学决定性。

但是,随着近代的非欧几何以及非欧类数学方法的产生,这种数理的决定性正在丧失或者局部丧失。例如10i个苹果,根号下-10的面积,你解释去吧!

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也就是代数数字的原始定义、整数的原始定义,已经造成了3和4之间不可能存在其他整数的这种数学逻辑的必然结果!

非要在这之间搞出点什么?可以吗?数学方法上依然可以!最简单的,把3和4放大十倍,那么35就在30和40之间。用数学“放大镜”看3和4之间,就能看出点东西来了。

理论数学前沿的数理解读“被”玄学化的问题

中国古代的文化,在易经、五行之后,也就是西汉时期“经学”基本完善之后,魏晋时期一度进入“玄学”阶段。易经的数理重点研究方,方就是全部,那么玄学开始研究“方外”,数理意思是全部的之外,这么一个矛盾且诡异的课题。这事的苗头在秦朝时就已经有了。

至宋、明开始产生“理学”,以纠正玄学的“不务正业”、“不学无术”。当然,这种偏文科的纠正也造成了近代非欧类数学这种分支在西方产生,而不是在古代数学一度超前的中国产生。

四维、多维超体研究的是什么?不就是数理的“方外”嘛!方外、圆外而已;64卦是什么?六维数组的一种简化图符式的表达方式。

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西方近代相对论、量子力学产生之后,数学的前沿在应用数学方面在无法证实的前提之下,数理解读方面基于唯心文化基础已经出现与玄学交叉的问题。这与现代中国基于唯物方式的科学的思考思路并不同。

基于数学算法模型的、又无法得到验证的总时空之外的诸多宇宙学假说,相互矛盾,越来越像玄学,这已经说明问题。把好好的同一个“天”解释得乱七八糟。这影响什么?影响到了数理玄学以及数理哲学。

一些所谓的科幻题材,无非是基于数理玄学基础的玄幻。就像基于基本粒子不能超光速这一物理实验验证现象,超光速、架空、穿越,现在只能是玄幻题材。除非有一天,物理验证解决了基本粒子超光速的问题;同时,这种微观的理论在宏观也需得到物理验证,这些题材才可能变为科幻。而这种物理验证的前提,物理已经止步不前,至少暂时无能为力。

(注:物质性的粒子现象与能量效应并不同。现代的理论物理前沿正在试图理论性地把这两个捏合在一起。例如弦理论假说,仅仅是暂时实证物理无法证实或证伪。)

3和4之间,基于数学而言,不可能还有一个整数。玩玄学玩多了的后果,历史上已经有前车之鉴了。