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我国古代的几何代数“易经”

已有 5301 次阅读 2015-1-12 15:42 |个人分类:生活点滴|系统分类:科研笔记

 

徐传胜的博文“欧几里得《原本》与刘徽注《九章算术》”里谈到了刘徽为《九章算术》所作注本,在其序中给出《九章算术》的由来。大意为:相传远古时代的包牺氏(神话传说人物伏羲,女娲之夫)最先创造出八卦,并以此来研究天体轨道变化规律,推算世间万物的发生和发展。他又创造出算术运算法则,以便配合六爻(将三枚铜钱合掌摇晃后放入卦盘,掷六次而成卦,为借用组合进行占卜法)的各种变化。此后先辈们进行了推广和延伸:造历法,调音律(数学和音乐是相通的),以探索天地间万物之本原,故而两仪、四象间的精髓可以得到验证。

   本博文为此给出一个现代几何代数与易经的对比,以此说明上述说法是可信的。

   现代几何代数的公理化体系可简述为:对给定的组成物质世界的两个基元客体Q和K,作如下公理性定义:

   1. QQ=-1((1,0)空间,等价于“阴”),KK=1((0,1)空间,等价于“阳”),作为基本度量单位。

   2. QK+KQ=0,作为基本运算律。

则有导出推论,基本运算量为:

   3. QQQ=-Q,KKK=K;KQQ=-K,QKK=Q;QQK=-K, KQK=-Q;QKQ=K,KKQ=Q;

由以上的基本运算律可构造出任何复杂形式的运算。

易经的公理化体系为:

一. 任何给定的物质世界客体由“阴”K和“阳”Q组成。Q+K=1,作为基本的度量单位。

二. QQ,KK,QK,KQ 作为基本的不可约运算量;

则有导出推论,易理下的基本运算律:

   三. QQQ,QKK,QQK,QKQ;KQQ,KKK,KQK,KKQ 为不可约基本运算量。

易经指出,“三”的基本法则可解释世间一切客体的运动变化规律。

对比。忠实于易理,如果 对“阴”K和“阳”Q的基本度量引入简化性约定:KK=1,QQ=-1;及QK+KQ=0,(等价于:QK+KQ=0(互反));则“三”可简化为:QQQ=-Q,QKK=Q,QQK=-K,QKQ=K;KQQ=-K,KKK=K,KQK=-Q,KKQ=Q;从而,也得到了现代几何代数的基本运算律“3”。

也就是说,现代几何代数是易经的简化版本。

   对现代几何代数,放弃QK=-KQ,则基本量为:QQ,KK,QK,KQ,;进一步的放弃定义:QQ=-1,KK=1,作为基本度量单位。则,“三”为不可约基本运算量。从而得到易经的运算律。

   也就是说,现代几何代数与易经的公理化结构是等价的,两者间的基本差别在于:对基本度量单位的约定。

  易经的信念是:万事万物的基本分解为:“阴”Q+“阳”K=1;而现代几何代数的信念是:物质空间可分为(1,0)空间QQ=-1“阴”和(0,1)空间KK=1“阳”的直和。形式上为:1=“阴”(1,0)+“阳”(0,1)

   易经给出的不可约化运算量是:QQQ,QKK,QQK,QKQ;KQQ,KKK,KQK,KKQ;而现代几何代数的约定给出其运算律为:QQQ=-Q,KKK=K;KQQ=-K,QKK=Q;QQK=-K, KQK=-Q;QKQ=K,KKQ=Q;(QK+KQ=0)。

结论:现代几何代数的普遍性比易经的普遍性窄。

   所以,古人总是以易经作为基本的理论出发点是令人惊叹的,其成就是超时代的。也就难怪现代数学家会对易经的代运算结构惊叹了。

   如果说科学家相信用现代几何代数可以表达现代科学理论的本质,那么我们也就可以相信易经给出的几何代数结构同样的可以表达古代和现代的科学理论的本质。

  在这个意义上,能说中国古代没有公理化科学理论体系吗?易经不就是吗?只不过是后人没学透,更别说发展而已。

 




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