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终极大自然观——第十八讲:再论无理数集的不可数性和超空间的存在性

已有 975 次阅读 2023-9-25 08:03 |个人分类:终极大自然观|系统分类:科研笔记

1   问题的提出:

须知,无理数集的“不可数”性决定著“超空间”的本质,从而决定着本公众号理论“终极大自然观”的具体内容。

因此,必须对此做出进一步的考察才是,这就是本讲的意图。


2

也的确,已知这一问题在数学上一直是存在争论的,且知它起于19世纪末康托尔建立的“集合论”,具体产生于(20世纪初)康托尔“连续统猜测”以及“实轴结构之谜”(二者属同一实质的问题)。

其中“连续统猜测”来自连续统的(实则无理数集的)不可数性“猜测”,这是在“集合论”意义下才能得到的。


3

“不可数集”概念的提出十分重要,否则(如过去)在“无穷”概念上难以深化。

比如由此才得知,过去说到的“无穷”都是可数无穷,包括所说“用有限符号和规则能得到无穷的音乐空间”;

“用有限字母和规则能得到无穷的语言空间”等等“无穷”,实际上皆属“可数无穷”。


也就是说,本质上仅在“连续统”意义下才说得上存在不可数性的问题。

同时,仅当存在“不可数”集,才会涉及到集合的可数“势”与不可数“势”及其间是否存在“跳跃”性的问题。


4

当然,作为争论焦点之一的,更在于无理数集“不可数”这一结论的“证明”,具体说是在其证明方法(方法论)上。

特别是在康托尔宣称用所谓“康托尔对角线法”做出的构造性严格“证明”上,产生了争论在所难免。


5

在本理论下结论是,无理数集“不可数”这一“猜测”是正确的,但要对其做出逻辑的严格实证是不可能的,不管用什么逻辑方法(包括“康托尔对角线法”)都是有问题的。

为什么说这样的问题是不可能用严格的实证方法来做出证明的呢?

简单说是因为“可数”对象与“不可数”对象间,隔着的是个“空间层次”的本质差异,具体理由如下。


1)这个问题(不可数性)与“连续统猜测”是同一性质的问题,且只能是个哲学(思辨性)问题,不可能逻辑地做出技术性(纯数学)证明。

正因如此,才有它作为“希尔伯特23问题”之第一问,一直未能做出纯数学的“严格”证明。

它不是碍于(技术性的)方法技巧未能突破,而是受阻于(逻辑与超逻辑间的)实质性障碍(数学证明须在逻辑范畴内,却“不可数”问题不在逻辑范畴内)。

2“可数性”的基础来自“点”概念,而点概念属于“逻辑”的基本概念(逻辑概念见第四讲)。

3)因此,问题归结于回答“无理数集”之中有无逻辑,或说无理数集(无穷空间)是否属于逻辑空间范畴。


4)可用“反证法”,首先,由于反证法亦属哲学中一种方法论,所以这里(作哲学思辨探讨)也是可以用的(只是语言上的差异)。

现在假设无理数集可数,则:

一是,若无理数集可数,那么它的任一子集,包括“无穷小”子集,也应该是可数的。

但是,这一来既有的经历了长期考验终于得到承认了的(建立在“单子”的“无穷小邻域”不可数基础上的)“非标准分析”却被动摇了!?

二是,如果无理数集可数,则因“可数集”的“测度”为0,这一来整个实轴(=有理数集+无理数集)的“测度”皆为0了!?

三是本质的,由于“可数”概念来自“逻辑”,所以当说到“无理数集可数”时,实际上是已经承认了无理数集属于逻辑空间范畴了(否则,连这样说的前提都是不存在的)


5)那么,问题归结到应当认真回答,无理数集是否属于逻辑空间?

显然,这仍属哲学问题,且仍可用反证法。

首先强调,无理数集就是通常说的无穷集、无穷空间、无理世界(简称“无穷”)。

那么这时,如果说无理数集(无穷)仍属逻辑空间的话,为什么专门雕琢逻辑空间“象牙塔”的数学,过去也说“无穷”是不存在的?

同时,为什么历来的数学谜题,皆涉及到“无穷”实质?且在未能破除“无穷”障碍(未能揭示“无穷”本质)之前,一直保持着这些谜底?(揭示之后的见后)。

总之,综上(哲学思辨)所述,不能不倾向于承认无理数集是不属于逻辑空间的,也就是不可数的。

那么,如下一条更是进一步强化本结论的。


6)无理数集(无穷)在“终极大自然”中的对应象不是物理世界而是“超空间”。

尽管已经知道了无理数集(无穷)在数学中的含义,但还不够,尚需考察(数学的背景空间)物理世界。

这时已知(第七讲),当物理世界“析”去(或说“紧致”掉、抽象掉)它的物理性后,即能对应到“有理数集”,却“无理数集”没有对应?这不正常。

原来是,“无穷”对于逻辑空间来说,只是其边际(终极)“点”,物理学尚未达到它(数学也只是因其“完备”性而勉强达到它)。

也就是,“无穷”不在物理世界中,而是在其“外”(相隔一个“空间层次”)。

这就是(加上第二至六讲中诸多启示后)提出“超空间”概念的缘由。

一旦提出“超空间”概念,包括数学中、物理中(过去和现在)所有涉及“无穷”本质的谜题都迎刃而解了,不留死角。

当然,“超空间”概念的提出是个十分“严重”且“严肃”的关键问题,宁可说本论只是一个“科学猜测”,有待“大科学”的共同甄别。


(高隆昌 E-mail:  glc5101@sina.com




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