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数学建模中的“真理”与我的感受一致不清

更新时间:2023-12-15 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

本文缘起自我后一周内,一次深陷和喷井式的思索。pYi物理好资源网(原物理ok网)

牛顿定理印象pYi物理好资源网(原物理ok网)

一个平时去下班的下午,我像往常一样在公汽车上一边刷着抖音,一边脑海里的心绪则做着布朗运动,尝试碰撞一些灵感的火花。pYi物理好资源网(原物理ok网)

于是我老生常谈地想起了牛顿和他的定理。这不是哪些新鲜事,虽然小学这些年对那些所谓“真理”的应用已然可入骨髓,甚至都有点洗脑的意味。由于它逻辑闭环,在试题里如尚方宝剑大杀四方,只在1小节课中名义上验证过一次它的创立。pYi物理好资源网(原物理ok网)

但是即使是我这样的死脑筋,中学读书时也并没有指责过数学里比如时间,空间,质量等最基本数学量的定义,包括衍生的力,湿度等等。记忆中应当是老师教的恰好和所活的化学世界相吻合,所谓真理与我的体会一致,那还指责哪些呢?pYi物理好资源网(原物理ok网)

随着知识的案例把握得越来越多,我捉住每一个重构自己知识结构的机会,去搜救所有呈现背后的逻辑和联系。到大专搞物理建模的时侯,我似乎一边用牛二定理来作为机理模型来预测未来的精典;同时,由于1N的力竟然是规定的,建模中了解这世界并没有这么多真的线性关系,力的定义本身虽然也含混不清,于是我早就对牛二的的正确性心生怨怼:这玩意儿不会是牛公爵自己定义下来骗钱的吧?就由于他是皇家学会的,能够左右人们的认知,靠这玩意儿指导湖人上天,估计并不靠谱吧?pYi物理好资源网(原物理ok网)

碰巧地一次醍醐灌顶pYi物理好资源网(原物理ok网)

不过那些年过去,我的思维还没有伸到从根本上提出逻辑漏洞来剖析它的程度。直至碰巧刷到施一公一个讲堂里提及的一句话:pYi物理好资源网(原物理ok网)

“这个世界没有时间,时间是规定的,有的只是运动”。pYi物理好资源网(原物理ok网)

天哪,你能想像,每晚日月星辰下天然存在的时间,完全是人类主观想像的产物吗?我们甚至都早已这么习惯于年复一年,日复一日,看腕表,约时间,百米计时等等。而且根本就忽视了,我们所想像的均匀流逝的时间,真的就是想像的,想像的,想像到加上统一的测度,早已在每位人的心智里对齐,能储存,传播和复现,你们都信以为真,不再怀疑。pYi物理好资源网(原物理ok网)

但早已忘了,我们看见的所谓时间,不是秋冬冬季的季节变化,晚上黑夜的交替,腕表表针或数字的跳动吗?这那里有时间,分明就是某种变化,某种运动,只是用这些特定的运动,在替代时间!假如这个运动的速率变化了,时间就不靠谱了!pYi物理好资源网(原物理ok网)

但这就是事实!pYi物理好资源网(原物理ok网)

后来学了,一年的时间依据的是一个回归年的月球公转和自转的周期,三天则是月球自转周期来的,按照此定义出了三天,一年这样的时间单位。再依据太阳直射点,三天内的圆周运动拐角,定义了三天再用分数等分的空间根据。而一些其他的如电子表用的晶振,借助原子跃迁周期定义的时间,也在一定精度内可以相互公度,且有一定精度的相互印证的稳定性。这一切,只须要有“同时”的概念就好了,即我们对运动界定点的相对对齐。pYi物理好资源网(原物理ok网)

牛顿第一定律是牛顿提出的吗_牛顿定律是真理吗哲学问题_牛顿定律是几年级学的pYi物理好资源网(原物理ok网)

所以我们当前所用的所有实数时间和间隔的描述,本质上都是在讲月球的自转运动了多少圈的事。而这个整数圈和内部的界定,依赖于自然数和有理数,乃至实数的存在性。即在物理上构建起公理体系,再假定数学空间上我们可以如此做。pYi物理好资源网(原物理ok网)

为此,怎样看,如何像是时间是一个为便捷描述其他物体的运动等过程的一个相对中间量,虽然说博尔特跑100m须要月球转xrad,虽然更无法理解。而这还不是单位对不齐的问题,而是描述个速率,还要去想像月球如何转的,能够想像速率究竟算多快,实在是浪费时间。那不如弄个中间想像量,来降低这个思维链条宽度,给普通人使用,并忽视这个联系。倘若只是为了标准化测度、沟通和复现,那发明一个这样每个人心中都主观存在的量,也是一种客观了。这样规定下来的共识,反倒我们投入事情发觉岁月飞逝,在不得志时度日如年的体会,有了一个测度标尺。而虽然百米运动还没有发生过哪些成绩的突变,看上去,还不用害怕我们测度的时间流逝不稳定。pYi物理好资源网(原物理ok网)

绝对时空观下牛顿的化学世界pYi物理好资源网(原物理ok网)

好了,我们暂时先不谈假如空间也不可测,不是均匀的这样的事了,尽管那在化学学家眼中司空见惯,但我先假设其存在,瞧瞧能发觉哪些景色。pYi物理好资源网(原物理ok网)

假定世界上只有空间,还有空间上的运动,那由此就可以规定出时间了。于是就有了时空的函数,以及其行列式来的速率和加速度的概念。对于它们的感知,检测,应当是很轻松了。接着,对于万事万物的对象,我们观察到了它们碰撞,挤压,还有落地,甚至还观测到碰撞后的运动轨迹或许和两个球的相对大小有关,挤压的程度和用力的大小有关,苹果能落地其加速度竟然不变,而我在平板上推它也能达成这样的疗效。pYi物理好资源网(原物理ok网)

这种都是零散的规律,亚里士多德和伽利略时代,就早已对此有零星的观察和定理推论,例如:两个铁块同时落地,推翻了重量越大的球,速率越快的铁律。pYi物理好资源网(原物理ok网)

那那些看见看不到的,万事万物之间的各类作用,能不能也像用空间规定时间一样,也规定一个量来统一描述呢?pYi物理好资源网(原物理ok网)

那就叫力吧,无论压力,弹力还是万有引力,通通都叫这个!怎样样,这个名子本身是不是就够伟大,够划时代了!其实,它形成加速度的疗效和物质的多少有关,这个应当是物质不变的,我们用标准容积的物体在月球上受的力来测度,并遵守乘法和加法的性质,用天平来拉齐密度不同的它们;并且经过我对合力的研究和实验,在磨擦面上推一个物体,维持匀速运动须要的力,和绝对快慢无关;想像一下,不须要力的时侯,运动也能维持,力值可以定义为0;而苹果下落和天体圆周运动的时侯,作为我想像的力的作用结果,其速率改变的速率居然不变,那就让它和速率改变的快慢相关吧!pYi物理好资源网(原物理ok网)

那该如何相关呢?总之力是我规定的,那就用最简单的,加法原理,各自呈线性关系呗!总之大家谁也不晓得力的大小如何描述,那还不是我想如何规定如何来?pYi物理好资源网(原物理ok网)

来,F=ma,比列系数也省了,这样简单,他人一定会认为化学很甜美,由于F就如此定义的,哪来的系数。pYi物理好资源网(原物理ok网)

牛顿第二定理是定义下来的!pYi物理好资源网(原物理ok网)

不过这一切并不容易,就亚里士多德都受了在平面上推物体的错误引导,主观判定为了球越大速率越快,还得伽利略冒着生命危险倒戈才昭雪;而苹果掉落和推力拉力那些能统一,假如我不告诉你你恐怕也想不到;而速率,加速度这种概念,但是伴随着微积分的发明才有的,不然,面对一条火花纸带,你能发觉里面哪些没有变吗?pYi物理好资源网(原物理ok网)

然而,假若仅仅只有F=ma如此黑压压的存在,一定还是会有不少指责的声音,凭哪些要按你的线性关系走?有没有可能是仿射的,或则其他非线性函数牛顿第一定律是牛顿提出的吗,写上去要么更符合我的手对力的大小的认知和判定呢?pYi物理好资源网(原物理ok网)

我一定还得找点这么简约的根据来,牛顿又想。想起要记念一下伽利略们对匀速运植物体的思想实验,因而给出当F=0时,a=0创立,于是物感受仍然匀速运行下去,嗯,值得单独掏出来一说。另外,前人不是有人规定过动量守恒吗?也就是说,在两个物体碰撞的最简单的场景下,每时每刻总动量相同,那自然其中一个物体的动量降低,一定等于另一个的降低才是,用我刚发明的微积分试试,是不是相当于每时每刻,两个物体各自的质量除以加速度,等大,反向?pYi物理好资源网(原物理ok网)

牛顿定律是真理吗哲学问题_牛顿定律是几年级学的_牛顿第一定律是牛顿提出的吗pYi物理好资源网(原物理ok网)

等等,质量除以加速度,这不就是我定义的力吗?一对斥力,等大反向,这不比动量守恒的定理简单得多?而力,则就是描述它们作用过程中动量的变化率的,看上去是系统状态的函数,例如是不是要碰撞了,是不是要形成互斥的磁力等等。此时,比起不可预测的碰撞结构,大家是否能像我一样感知到,一对力一定是等大反向的呢?你在推墙面,墙面也在推你,月球把你拉搬去地面,你也在吸引着地球!我把这等观念不断传授给你牛顿第一定律是牛顿提出的吗,你也会这么感悟的!pYi物理好资源网(原物理ok网)

换句话讲,正是由于我如此定义了力,力才等大反向,才动量守恒的!pYi物理好资源网(原物理ok网)

我既然要开宗立派,那自然要抛弃原先动量守恒的说法,重新找寻一次欧几里得的步伐,写一套基于力的关于运动的公理体系下来。pYi物理好资源网(原物理ok网)

思索的窘境pYi物理好资源网(原物理ok网)

以上的推测基于牛顿定理呈现的样子,以及想像当时的时代背景驳斥而至。从头到尾理解出来,我并没有发觉牛顿这种理论有哪些长得像真理,让所有人都有豁然大悟的觉得:噢哟!我如何没发觉如此一条规律呢!相反,不仅早已存在的和动量守恒等价的牛顿第三定理(通常反倒容易被忽略),其他的看上去都是所谓的规定(时间均匀流逝、质量守恒和牛顿第二定理),虽然并没有哪些惊人之处,反倒像是一篇故意自圆其说的论文。pYi物理好资源网(原物理ok网)

莫非牛顿就是传教士之徒,妄想给后人们灌输他的思想,但是这种东西都是他自己主观的创造,并非客观真理?我的梦,破了?pYi物理好资源网(原物理ok网)

聪明的人类不可能这么不堪,奉为精典的牛顿定理留传至今一定不会这么难看。它表面的精致呈现的秘密被我戳破之后,如同魔术一样,一定还有一些背后愈发柔美的设计思想,无论是艺术还是实用价值,都值得借鉴。pYi物理好资源网(原物理ok网)

那牛顿定理究竟有哪些样的历史价值呢?我们下回接着说。pYi物理好资源网(原物理ok网)

我们是谁:pYi物理好资源网(原物理ok网)

,英文“数学魔术师”,原指用物理设计魔术的魔术师和物理家。既取其用物理来变魔术的本义,也取像魔术一样玩物理的意思。文章内容涵括互联网,计算机,统计,算法,NLP等前沿的物理及应用领域;也包括魔术思想,流程鉴赏等魔术内容;以及结合两者的物理魔术分享,还有一些思辨性的谈天说地的随笔。希望你能和我一起,既能感性思索又保持理智思维,享受人生乐趣。欢迎扫码关注和在文末或公众号留言与我交流!pYi物理好资源网(原物理ok网)

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