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数灯悖论 (续)

已有 963 次阅读 2022-12-8 18:37 |个人分类:幽默搞笑|系统分类:生活其它

之前做家务时提出"数灯悖论"*,卖了个关子。受到黄老师鼓励,提出拙见:其中的谬误可作为现代数学中未解之谜的一个简单模型,即混合思维可能导致问题不能完全解决(比如,孪生素数猜想、西格尔零点猜想等)。在数天花板上的射灯时,希望采用先进方法,于是用到乘法;同时数边上的灯时,又想到该去掉重复计数(4个角)。提出的“解”是一时糊涂引起的谬误,可是当采用了“悖论”这个角度后,就受到了启发,体现出正向思维的价值。原悖论按现代数学的语言,可表述为 mn - O(1);按原悖论, O(1) 恒等于 4,这是由混合思维引起的。显然,更好的解是 mn - O(mn),它“围住”了精确解 mn - (m-2)*(n-2)。可以看到,哪怕是原悖论,也抓住了 mn 这个“主部”。

总结起来,玄妙之处有二:1. 悖论仍可抓住解的“主部”;2. 混合思维阻碍了达成完全解或能指导人们反思"大问题"不能完全得解的阻碍所在。就此数灯问题而言,精确解 mn - (m-2)*(n-2) 体现了数学中求“方”的精神,即最终结果用“ab”形式表示,有较高的想象力 (想象出并不存在的灯的阵列)。此处 mn 是 “ab” 形式,(m-2)*(n-2) 也是 “ab” 形式 (也可以写成 cd),两者做差体也现出“两物并立”。显然,O(1) 是常量,它和 mn 不匹配 (不能“并立”)。

注:前几年领悟到数学的精神之一是求“方”,此处“方”是指汉字的本义:并舟,引申为“两物并立”*。比如,线段是由两个端点连接而成,此二端点即“两物并立”,所以线段可以理解为一维的“方”。引申的话,abc 也是方,是三维的,由此多项式可以理解为“诸方之和”,而多项式的因式分解定理是为了追求最终的“方”,即 n维的方 abcd...之形式。再比如,微积分也是“诸方之和”,而中值定理确认存在最终的“方”(有限区间上的积分总能写成某个ab的形式)。再比如,小波分析是为了得到正交函数序列,等等。可以说,求得“方”,就达成了数学的意义(即此类结果具有永久性),也是数学中的一条大线索。“方”也可引申为“界”,解释了为什么如泛函分析中会出来并重视“有界”方面的定理。

再次感谢黄老师的邀请作答,也感谢尤老师和杨老师的评论关注。




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