旧闻:中国学者汪一平李小坚团队在微积分方程中取得从0到1的突破

2021-03-12

中国学者汪一平李小坚团队在微积分方程中取得从0到1的突破

https://www.sohu.com/a/455349015_120869015

中国学者汪一平、李小坚团队分别由浙江省衢州市老科协和北京北方工业大学联合组成的数学研究团队。创新性提出一种以概率、拓扑、中心零点为核心的以圆函数为底的对数,可以在许多科学领域,进行[从0到1]的算术化分析,称圓对数。这是基础数学的重大突破。

一、“一元 N 次(高阶次)方程”根式的整数解

数百年来,各种函数都可以写成的“一元 N 次(高阶次)方程”。如何求解?

一元一次方程、一元二次方程早在二千多年前中国的《九章算经》就已经提出。16世纪数学家韋达、阿卡丹、格雷戈里等找到一元三次方程、一元四次方程。人们期望下一个挑战应该是一元五次方程。1665年牛顿已经发现二项式展开,研究的方向从牛顿-莱布尼茨(Newten-Leibniz )分别创造了微积分单变量“无穷小比值”的微积分概念。

1732年数学家欧拉对于如何寻找大于五次高阶次微积分多项式方程,提出了一个称欧拉积公式。要求根与多项式系数联系的算术化解法。数学家们从探索多项式方程的根式解过程中,发现微积分已经可以与代数-几何连接起来,前赴后继研究,无果。1824年阿贝尔-拉菲尼茨定理认为五次方程不可能有代数解。以致多项式研究被暂时仃顿下来。

19世纪20年代柯西以更加严谨化的方式建立微积分形式,微积分被称为“逻辑运算”或“概率运算”。微积分成为工程系统的计算工具。

1831年伽罗华提出了“集合论”的离散型计算,攻克一元五次方程问题。1843年法国数学家约瑟夫·刘维尔公布,认为这个计算还不是真正意义的一元五次方程。

1872年克莱因(Felix Klein)的爱尔朗根纲领(Erlangen Program)展示了群对称在几何中的作用,数学界进一步发现代数、几何与算术、矩阵、群、簇分别结合,广泛应用到工作中,它们可能具有相同的变化规则。

数学家们在发现微积分缺陷,除了补充改进,仍然有一部分人继续探索任意阶次微积分方程,试图建立能够处理一般的五次方程和高阶微积分方程,解题的要求:采用数学的“算术化”方法,即计算方法仅限于算术的加减乘除乘方开方六种,其实质是探索数学分析的算术化。至今没有获得满意的进展。

该团队公开的实例有:一元6次/7次/11次和附例一元2次/3次/4次/5次微积分方程进行[0到1]计算的完整解题。新的微积分方程成为“没有导数的函数”具有中学数学和代数知识的任何人都可以验证、计算。

二、微积分方程的改革

数学无所不到,人类对未知变量苦苦不舍的追索。不断发现传统微积分单变量-极限概念,不适应微积分多变量群组合-中心零点概念。改革微积分理论成为当代世界热门课题。

迄今为止所有的微积分改革理论,“破”找不到根源,不能彻底,“立”找不到方向,没有根据。都没有取得突破性进展。

关键点在于:改革传统微积分无穷小变量之比的极限迫近方法,成为微积分无穷大群组合之比的精确方法。微积分改革最重要的贡献之一:彻底解决几百年来传统微积分一直没有整明白的不稳定性“奇异性对称极限零点”为明确的稳定性“奇异性相对对称精确中心零点”,以及平行与串行整合一体计算的系列问题。

从数学发展史上来看,17世纪60年代牛顿总结了“二项式”之后,世界数学没有继续发挥多项式的优势,偏离了方向建立传统微积分,以及延伸的各种函数与算法,使得数学计算由简单到越来越复杂,曾经的传统微积分发展带动了科学,科学的进步又赋予数学新内容。圓对数算法又从复杂回复到简单。“二项式”的发展确是走了一段必要的弯路。现在是时候了,应该正本清源、拨乱反正,还世界数学一个更深刻的简单。特别是高阶与低阶微积分方程的联系有了行之有效的处理后,可以在科学领域里赋予更广泛应用。

由于传统微积分的先天性缺陷与科学迅速发展的今天产生了尖锐冲突,或者说数学研究扯了科学的后腿。人们往往把微积分的改革与计算机芯片架构联系在一起。这二个内容进步与工程应用的结合程度成为体现一个国家的综合实力的标准,国际上竞争非常激烈。

进一步说,基于圓对数对于微积分的改造表现在:数学上把离散型微积分计算与纠缠型微积分的各种算法整合为一个整体;计算机理论上把二个模式识别图谱与神经网络图谱整合为一个整体;物理上把连续的宏观引力理论与离散的微观量子理论整合为一个整体。

在微积分改革上中国与其它国家都是站在同一起跑线上。汪一平、李小坚团队率先在在微积分方程中取得“从0到1”的突破,走在了世界数学基础改革的前列。

三、朗兰兹(Langlands)系列猜想

数学家们的眼光转向“数学基础”的根本问题研究,分别出现了形式主义、逻辑主义、直观主义、集合论等四大数学学派纷争的局面。重新认识了当前数学基础的不牢固性,如何改革微积分,实现数学[0到1]的大统一,以满足科学发展的需要。

1902年勒贝格(Lanbesgue,Henri)引入群集合概念,提出“勒贝格测度”,启动了微积分一个新革命,把黎曼积分的变量改成为微小的子区域为群集合剖析,微积分计算又回归到长度与面积的概率。

迄今最大的数学成果是:解决离散型群组合对称性的多项式方程统计计算,广泛用于大数据计算机。但是在面对纠缠型任意高阶微积分方程求解,特别是对于现实大量存在的“对称与不对称性、均匀与不均匀性、连续与离散、收敛与扩散”的,以及实变函数、复变函数、泛函分析,其它种种函数,包括人工智能、神经网络,以及无监督学习等,除了“误差逼近分析”,还没有找到好的算法。

1967年朗兰兹(Langlands)以一系列猜想形式提出,期望出现一种简单的公式,把各种不同的算法统一起来,在[0,1]封闭区域里进行算术化解析,称“朗兰兹纲领”,朗兰兹纲领具有广阔的现实应用前景和非凡的历史意义,成为当前各个国家研究机构和数学家的热点课题。

汪一平、李小坚团队,成功地进行微积分改革。微积分改革的亮点是:任意高阶微积分多变量的数学模型,都可以采用无关数学模型统一在[0到1]算术化精确解析。满足了“朗兰兹纲领”——实现代数-几何-数论-群理论以及各个学派的算法的统一性。

四、智能计算与模式识别应用

近年来科学计算发展的一个重要特征是进行数值模拟和动态显示。如模拟没有重力的宇宙空间、天体运动、核聚变的等离子、酶的活性、人体器官和骨髂、大气环流、模仿脑神经思维能力等等,向数据与机理融合的建模与计算发展。几乎所有学科许多重要问题常常涉及“质量-时空”多区域、多层次、多尺度上发生的,具有高度的各向异性、不对称性、非均匀性,它们相互藕合、相互制约、相互转换的现象,都联系到微积分方程这个重要的计算工具的改革与应用,一直成为当代数学前沿研究课题。

当前,最为现实、最迫切的是各个国家都在努力改进算法、制造高算力新颖的万能计算机。试图实现应用物理机械替代或模仿人的大脑思维的人工智能,扩大人类拓展与协调自然的能力。

其实半导体的设计、制造技术早已有图灵机出现,如今做的工作都是1到10、到100,许多国家试图制造新一代计算机的三维1000计算模型,可是芯片工艺、材料、算法不容易跟不上,困难较大。

中国2018年3月科技部王刚在人大会议上说“这个[0到1]目前还是短板,国家正组织力量攻关”。2021年3月郝跃在人大会议上发言《努力实现更多“从0到1”的突破》,引起巨大反响。

20世纪初汪一平创新性提出了重整微积分概念:证明“概率-拓扑-中心零点”的互逆性相对对称的圓对数,称“三个幺(0,1)规范不变性”;提出以时间序列控制特征模和圓对数的高维与三维时空的“同心圆”进行树状环境组合展开。圓对数公式简洁、优美、实用。

计算机如何做到{0,1}之间的计算?突破点除了材料、工艺、资金、人才外,反映为芯片制造。芯片制造的核心涉及到“算法—微积分理论”。圓对数是在无关数学模型的、封闭的圓对数,进行{0,1}区间算术化分析求解。

目前,该团队研究的圓对数算法,有“任意高维微积分方程”和“模式识别图谱算法的无标签认知模型”,率先突破[0到1]的算术化分析。反映了圓对数具有强大算力、高效分析与精确认知。有望成为新一代的神经网络 (CRRT-AI)的数学基础和研究方向。

特别的,圓对数证明了时间序列控制着高维与低维关系,进入三维空间的{0,1}涡旋多维时空,称大自然基石三迭代、三元组生存元、树状三层次叠合,极大地提高算力和简化程序。

这样一来,重整的微积分通过圓对数算法,可以整合当代出现的拓扑-概率-中心零点等函数,以及平衡、转换、极值为一体;证明了微积分特征模和圓对数的相关定义和定理;把“实无穷与潜无穷”融合成为一体;整合了低维与高维、串行与平行、收敛与扩散、连续与离散、均匀与非均匀、对称与非对称等为一体,在封闭{0到1}区间进行算术化分析。解释了“超维空间捲缩在三维空间”,微积分只限“零阶、一阶、二阶对应物理的速度、加速度,动量、动能”的应用。这些数学成果都可以制作软件,具有软硬件简单、芯片架构简化、节省材料、提高工效、提高算力、节约成本优越性。。

五、“0到1”不是那么能轻易破解的

当前世纪性数学难题进入相互制约、相互依赖、相互交叉的局面,任何一个人想单挑独斗地破解某一个数学难题往往受到其他数学难题牵扯,是很难满意成功。

“0到1”看似简单,许多国家都在研究,要突破它们难关重重。有据可查汪一平从1982年5月投稿以来,数十年如一日悉心研究,破解一系列数学难题逐渐取得严谨性、完整性突破。其中破解的有:“欧拉积公式”、“互逆定理”、“阿贝尔-鲁菲尼不可能定理”、“P=NP完全问题”、“归一化问题”、“霍奇猜想”、“黎曼猜想”、“路径积分(时间序列)”;其它还有“费马大定理”、“贝尔不等式”、“庞加莱拓扑猜想”、“哥德巴赫猜想”等都有拓展与改进。公开发表工程应用的有“纠缠型规范场的没有质量的[0,1]计算”、“离散型流体力学没有空间的[0,1]计算”等。成功地整合了连续与离散、均匀与不均匀、对称与不对称为一体,转换为互逆性的相对对称性(有称奇异性相对对称)圓对数的[0到1]算术化展开。可见,突破“0到1”之路的艰辛。

最后,汪一平表示;当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革深入发展,面对我国“十四五”时期以及更长时期发展的迫切要求,作为科技工作者更加注重自主创新、守正创新,实现更多“从0到1”的突破。赢得未来发展新优势,从而让中国科技之光照亮复兴之路。

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注:一年多前的新闻报道今天已经成为旧闻,但还可以百度到六家媒体的报道。

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2021年3月12日 在微积分改革上中国与其它国家都是站在同一起跑线上。汪一平李小坚团队率先在在微积分方程中取得从0到1的突破,走在了世界数学基础改革的前列。 三、朗兰…

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2021年3月15日 中国学者汪一平李小坚团队在微积分方程中取得从0到1的突破 中国学者汪一平、李小坚团队分别由浙江省衢州市老科协和北京北方工业大学联合组成的数学研究团队。…

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2021年3月12日 在微积分改革上中国与其它国家都是站在同一起跑线上。汪一平李小坚团队率先在在微积分方程中取得从0到1的突破,走在了世界数学基础改革的前列。 三、朗兰…

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喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破

李小坚

2022年8月9-11日,我参加一个研讨会,会议主题:2022年前沿科学:《基础数理圆对数》成都讨论会,我做《数理基础难题:连续统假设CH与圆对数的融合》报告。大会得到多家媒体关注:

7.  喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1741187103416237461&wfr=spider&for=pc&searchword=%E6%B1%AA%E4%B8%80%E5%B9%B3%20%E6%9D%8E%E5%B0%8F%E5%9D%9A%20%E6%95%B0%E5%AD%A6

开展学科发展战略研究、研判学科未来发展,已成为世界各国提高自主创新和实现跨越发展的一项重要基础工作。在2022年8月9日至10日成都四川西南交通大学举办的2022前沿科学《数理基础圆对数》成都学术讨论会上,中国专家团队汪一平、何华灿、李小坚、苟华健等在数学基础理论、思想方面的突破,实现东西文化科学大融合,有望解决当今世界众多数学与科学难题。数学讨论会以汪一平提出的圆对数理论为核心,多学科、多课题的融合与展开。
西北工业大学何华灿教授强调,学科发展必须采用新的科学范式。何教授在《大一统:学科理论的使命和归宿》报告中指出:每个大的学科都会出现试图统揽学科一切规律的研究冲动,希望建立大统一理论体系,用统一的理论和方法描述和解决本学科中各种问题。

传统科学理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论的基础上进行的公理化理论体系研究,这种传统的科学范式只能研究受确定不变的规律控制的、各向同性的简单机械系统,而学科发展越来越深入细致,而整体学科越来越庞杂。这些大统一学科理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论,在此基础上进行的公理化理论体系研究必然是分离的、固化的碎片化的理论。

大统一学科整体理论实际面临的对象应该属于开放的复杂性巨系统,单纯采用形式逻辑公理系统建立起来的西方科学的整体学科基础并不牢靠,无法建立自圆其说的理论,最终都走向迷茫与危机的境地。究其根本原因是传统科学范式忽略了复杂性系统中客观存在的涌现效应和演化发展过程,认为系统整体的功能等于各个子系统的功能之和,根本无法包容从量变到质变所引起的矛盾属性,无法容忍辩证逻辑的介入,这是学科研究的科学老范式不适应时代发展遇到的问题。

探讨什么是真正的科学?什么是真正的逻辑?这是进入复杂性科学时代必须正本清源的重大哲学问题。

科学是一种严谨的假设,它试图最大限度地解释已知的经验事实,而自身不存在逻辑矛盾。存在两种科学范式:确定论科学范式,演化论科学范式。

逻辑是一种思维法制或者信息转换规则。存在两种逻辑范式:形式逻辑范式,辩证逻辑范式。

现在的大学科发展到了必须变革的时候了。现在学科发展有必要全面贯彻演化论科学观和整体辩证方法论,必须充分认识辩证逻辑的兼容性,扫除的形式逻辑固化的认识障碍,刻不容缓!
北方工业大学李小坚教授强调要创建整体融合的数理科学体系,并做《数理基础难题:连续统假设CH与圆对数的融合》报告。

李小坚认为:当代数学各个学派和分支的发展遇到了瓶颈,几乎所有的数学问题都可以追索到对自然数与实数的基本认识。连续统假设CH也就是可数无穷集合与不可数无穷集合的大小如何判定。如何从这个基本数学问题出发,发展创新理论的底层辩证逻辑的拓展融合,解决一系列世纪性数学难题?

1967年朗兰兹纲领提出要把代数、几何、算术(数论)、群理论,用一个简单的方式沟通融合数学各个核心分支,紧密联系起来成为数学中的大统一理论。

从数学史角度来说,认识有理数与无理数出现第一次危机;微积分的理论基础与极限问题出现数学第二次危机;连续统与ZFC公理化集合悖论——第三次数学危机;如何彻底解决数学大学科整体的融合——第四次数学危机。

基础数学的核心问题是:数学基础中是否存在一个满足朗兰兹纲领的数学结构——具有更强大的无穷构造集,能够实现完备性与相容性融合的新机制。

以中国学者汪一平、何华灿、李小坚、苟华健为代表的专家团队在世界数学发展史的基础上,原创性提出解决上述基础数学核心问题的圆对数理论,证明与连续统建设CH相融合,努力与各种学派、各种算法融合,实现哲学-数学的大一统。

圆对数理论按照布尔巴基的结构分析,具有以下三个基本结构:

(1)、群代数结构 : {X0i}=[∑(1/C(Z±S±a))K{∏(x1x2…xa…)+…}]K(Z)/t;

(2)、集合幂函数基升序结构、降序结构:K(Z)/t;(K=+1,±0±1,-1),幂函数(超穷基数)的性质属性 :K(Z±S±2ω±=a≥2);

(3)、圆对数拓扑结构:(1-η2)K={0或[0到(1/2)到1]或1}K(Z)/t 。满足跳跃过渡的完备性与连续过渡的相容性融合。

圆对数理论实现用开放的多项式圆幂函数集的方法来构造连续统。这样一来,“无穷集”为多项式无限程序展开,反映“乘与除”的互逆性功能;反映“加与减”的互逆性功能,反映“乘与加”的互逆性的线性与非线性组合形式。圆对数理论结构将连续函数曲线用一段一段的多项式圆片段替代;离散点也是用一段一段的多项式圆片段替代,圆对数理论就是这样把离散与连续都统一起来,满足“离散与连续的相容性”。

李小坚说:何华灿教授提出的统一数学学科应引入数学量子的概念,达到无穷小是0又不是0的辩证统一、连续和离散的辩证统一、标准分析和非标准分析的辩证统一。并且,提出可以构建有理数和实数统一的无穷数表述。完整的自然数集合、实数集合都是自我完成了的“实无穷闭集”,它们的基数都是同一个潜无穷大(此外永无)。这个证明比2017年西方数学证明早很多年。

同样,构建了圆对数连续统问题:实数集R的基数2ω等于ω1到底和哪个超穷基数等势呢?圆对数幂集以超穷基数(ωn)具有(2ωn)=(2ωn+1)+(2ωn-1)的相对对称性,可证明圆对数连续统假设与康托连续统假设同构。这种趋同性说明,圆对数理论是新颖、独立、强大功能的数学基础创新,从而可以建立以简单公式满足大一统的整体数学系统。
中国学者汪一平研究员首先提出“圆对数,一种无关数学模型,没有具体元素内容,在0到(1/2)到1之间的认知与解析”。以圆对数群代数结构、圆对数幂序结构、圆对数概率与拓扑组合结构,具有可判性、存在性、超穷基数对称性。实现了融合突破,有望成为一个数学基础融合工具。

汪一平在报告时指出:圆对数公理化假设“自身除自身不一定是1”概念,拓展了ZFC公理化假设“自身除自身不一定是1”概念.面临所有的基础数学理论能兼顾完备性与相容性吗?数学各学派是同构致的吗?数学理论是可判定的吗?数学函数(超穷基数、幂函数)有怎样的互逆性?他的结论是:圆对数CL(Circle Logarithm)与连续统CH(Continuum Hypothesis)的融合,能完美地以“中西融合方式”回答以上四个数学基础问题及解决。

通过圆对数同构性计算时间的一致,满足离散与连续、存在性与对称性等特征,各种函数表达都可以自洽融合为一体。圆对数结构回答了康托尔提出的连续统假设CH问题。找到了比无穷集功能更强大、更完整、更稳定、多功能的无穷构造集数学体系。表现了圆对数理论率先解决当前国内外都在努力探索的一系列基础数学难题。

汪一平还强调圆对数理论的强大性、神奇性,几乎可以一揽子解决许多一系列世纪性数学函数问题,并简要介绍了圆对数破解一系列世纪性数学难题的思路(上述文章在国内外期刊有刊登),其中有:连续统假设、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、P=NP问题、BSD猜想、规范场、NS方程、互逆定理、费马猜想、四色猜想、哥德巴赫猜想、宇宙演变(10多个)的数学证明等重要问题的解决思路。

 圆对数的亮点:

(1)、创建性提出新颖独立的数学理论体系——圆对数,建立概率统计——拓扑算法——中心零点控制——存算一体的新颖数学模型。

(2)、创建性改革传统微积分方程为圆对数层次的动态控制方程,取消了极限、导数、微积分符号,转换为圆对数解析。

(3)、创建性改革传统模式识别“界面/椭圆模式”为正圆模式层次的动态控制方程,进行不对称性的信息传输,成为强大功能的人工智能正圆模式操作系统模型。

汪一平最后说,圆对数破解数学难题是一个方面;更重要的是建立与验证圆对数,作为一种新的数学理论体系能否成立?还期望在实际应用中解决人工智能、统计等工程技术科学难题。圆对数理论是否可以发展成为融合统一数学大学科的统一理论,还有待检验,有待完善,有待达成更广泛的共识。欢迎有关专家、学者加入,共同探索。
大会组织承办负责人中铁自动化系统研究所所长苟华建研究员特别邀请中国著名数学家四川西南交通大学高隆昌教授参会演讲《系统学原理的发展》,并给予了圆对数理论大力支持与高度评价。还特别邀请到会的有结构数学、动态图码、融智学、大数据融合专家合作研究圆对数理论应用。参会者还有其他大专院校教师、专家、研究生、大学学生参加了这次圆对数线上线下的交流。

在会上,苟华建研究员提出“华德脑”思想范畴和高科技路径,提出“揭宇宙之至理,轨万有之一行。法自然之道器,统科学之量纲。”是中国元宇宙观,是人类科学文化主题方向,也是举办本次会议的先进科学文化意义所在。

与会专家们还指出“科学认知突破,首先是思维方式和基础数理的突破。”实现在人工智能第一原理的突破,人类将进入物理机械(图灵机、计算机)统计与思维合一的数据库、存与算一体化、超级计算机与通用人工智能发展时期。人工智能从感知智能向认知智能演进、人机协同混合智能提升系统自主性、推动 AI 与无人系统加速融合,机器学习与机器人微型化方面,具有更广阔的前景和更多的发展机遇。以上工作反映了汪一平、何华灿、李小坚、苟华健等团队专家共同地自觉运用了矛盾论和辩证法思想这一特点,从“单变量到群组合变量”;从“量变到质变”;从的各个关键环节上有所突破,因此这样的大学科整体融合理论前途无量。

苟华建主持人谈到举办的这次会议,得到成都市政府有关部门支持,也引起许多专家学者重视,和一些高科技团队的关注,高度赞赏前沿基础科学的新理论、新思维和高新技术方法的开拓创新和突破。

会议上还有圆对数团队与政府有关部门就科研项目合作的可行性探讨,争取实现数学圆对数理论,在工程技术等领域的普适性应用。

展望未来,基础数学的圆对数理论有望取得实质性进步,世界数学将从传统的“数值分析”转型为以“位值分析”为主导,进入量子数-实数的圆对数可逆性运算与数字“数值-位值一体化”大融合时期。

西方国家常说:“物理的尽头是数学,数学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学”。此话不能完全相信!我们更相信中国智慧!(完)

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9.中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破

科技世界网  2022-8-15

http://finance.twwtn.com/202208/166052895428807.html

 

另外,共有4-5个版本的报道,30余家媒体予以发布。其中一个版本汇总了一个版本,就有18家媒体:

1.中国战略新兴产业 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破http://chinasei.com.cn/cyzx/202208/t20220815_48974.html
2.中华网 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://life.china.com/2022-08/15/content_146265.html
3.企业家日报 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破https://www.zgceo.cn/index.php?m=home&c=View&a=index&aid=24859&admin_id=1
4.凤凰网宁波喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://nb.ifeng.com/c/8IStLJVrTsH
5.融媒浙江喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.fusionzj.com/html/xwdt/2022081614275066.html
6.中研网 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://finance.chinairn.com/News/2022/08/15/084137987.html
7.人民经济喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.finance-peopie.com.cn/news/202208152753
8.中国高新科技喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.zggxkjw.com/content-19-11615-1.html
9.科技时报喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.sto.gd.cn/zixun/20220815/2967.html
10.科技世界喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://finance.twwtn.com/202208/166052895428807.html
11.中国产业经济 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.chinecyjj.com/jingji/3556.html
12.百度 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1741187103416237461&wfr=spider&for=pc
13.网易 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://www.163.com/dy/article/HEQB79D80552UUC5.html
14.东方财富喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://caifuhao.eastmoney.com/news/20220815092755803316750
15.腾讯 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 https://new.qq.com/omn/20220201/20220815A0221K00?.html
16.新浪 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破https://k.sina.com.cn/article_5395425339_14197a83b001017bwi.html?kdurlshow=1&wm=3049_0047&from=tech
17、中国城市新闻 喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破 http://www.asdpw.com/n10061.shtml

18、关注 图文话事

喜讯!中国专家汪一平团队 在数学基础理论取得重大突破

播报文章

2022-08-15 09:03湖北编辑

开展学科发展战略研究、研判学科未来发展,已成为世界各国提高自主创新和实现跨越发展的一项重要基础工作。在2022年8月9日至10日成都四川西南交通大学举办的2022前沿科学《数理基础圆对数》成都学术讨论会上,中国专家团队汪一平、何华灿、李小坚、苟华健等在数学基础理论、思想方面的突破,实现东西文化科学大融合,有望解决当今世界众多数学与科学难题。数学讨论会以汪一平提出的圆对数理论为核心,多学科、多课题的融合与展开。
西北工业大学何华灿教授强调,学科发展必须采用新的科学范式。何教授在《大一统:学科理论的使命和归宿》报告中指出:每个大的学科都会出现试图统揽学科一切规律的研究冲动,希望建立大统一理论体系,用统一的理论和方法描述和解决本学科中各种问题。

传统科学理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论的基础上进行的公理化理论体系研究,这种传统的科学范式只能研究受确定不变的规律控制的、各向同性的简单机械系统,而学科发展越来越深入细致,而整体学科越来越庞杂。这些大统一学科理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论,在此基础上进行的公理化理论体系研究必然是分离的、固化的碎片化的理论。

大统一学科整体理论实际面临的对象应该属于开放的复杂性巨系统,单纯采用形式逻辑公理系统建立起来的西方科学的整体学科基础并不牢靠,无法建立自圆其说的理论,最终都走向迷茫与危机的境地。究其根本原因是传统科学范式忽略了复杂性系统中客观存在的涌现效应和演化发展过程,认为系统整体的功能等于各个子系统的功能之和,根本无法包容从量变到质变所引起的矛盾属性,无法容忍辩证逻辑的介入,这是学科研究的科学老范式不适应时代发展遇到的问题。

探讨什么是真正的科学?什么是真正的逻辑?这是进入复杂性科学时代必须正本清源的重大哲学问题。

科学是一种严谨的假设,它试图最大限度地解释已知的经验事实,而自身不存在逻辑矛盾。存在两种科学范式:确定论科学范式,演化论科学范式。

逻辑是一种思维法制或者信息转换规则。存在两种逻辑范式:形式逻辑范式,辩证逻辑范式。

现在的大学科发展到了必须变革的时候了。现在学科发展有必要全面贯彻演化论科学观和整体辩证方法论,必须充分认识辩证逻辑的兼容性,扫除的形式逻辑固化的认识障碍,刻不容缓!
北方工业大学李小坚教授强调要创建整体融合的数理科学体系,并做《数理基础难题:连续统假设CH与圆对数的融合》报告。

李小坚认为:当代数学各个学派和分支的发展遇到了瓶颈,几乎所有的数学问题都可以追索到对自然数与实数的基本认识。连续统假设CH也就是可数无穷集合与不可数无穷集合的大小如何判定。如何从这个基本数学问题出发,发展创新理论的底层辩证逻辑的拓展融合,解决一系列世纪性数学难题?

1967年朗兰兹纲领提出要把代数、几何、算术(数论)、群理论,用一个简单的方式沟通融合数学各个核心分支,紧密联系起来成为数学中的大统一理论。

从数学史角度来说,认识有理数与无理数出现第一次危机;微积分的理论基础与极限问题出现数学第二次危机;连续统与ZFC公理化集合悖论——第三次数学危机;如何彻底解决数学大学科整体的融合——第四次数学危机。

基础数学的核心问题是:数学基础中是否存在一个满足朗兰兹纲领的数学结构——具有更强大的无穷构造集,能够实现完备性与相容性融合的新机制。

以中国学者汪一平、何华灿、李小坚、苟华健为代表的专家团队在世界数学发展史的基础上,原创性提出解决上述基础数学核心问题的圆对数理论,证明与连续统建设CH相融合,努力与各种学派、各种算法融合,实现哲学-数学的大一统。

圆对数理论按照布尔巴基的结构分析,具有以下三个基本结构:

(1)、群代数结构 : {X0i}=[∑(1/C(Z±S±a))K{∏(x1x2…xa…)+…}]K(Z)/t;

(2)、集合幂函数基升序结构、降序结构:K(Z)/t;(K=+1,±0±1,-1),幂函数(超穷基数)的性质属性 :K(Z±S±2ω±=a≥2);

(3)、圆对数拓扑结构:(1-η2)K={0或[0到(1/2)到1]或1}K(Z)/t 。满足跳跃过渡的完备性与连续过渡的相容性融合。

圆对数理论实现用开放的多项式圆幂函数集的方法来构造连续统。这样一来,“无穷集”为多项式无限程序展开,反映“乘与除”的互逆性功能;反映“加与减”的互逆性功能,反映“乘与加”的互逆性的线性与非线性组合形式。圆对数理论结构将连续函数曲线用一段一段的多项式圆片段替代;离散点也是用一段一段的多项式圆片段替代,圆对数理论就是这样把离散与连续都统一起来,满足“离散与连续的相容性”。

李小坚说:何华灿教授提出的统一数学学科应引入数学量子的概念,达到无穷小是0又不是0的辩证统一、连续和离散的辩证统一、标准分析和非标准分析的辩证统一。并且,提出可以构建有理数和实数统一的无穷数表述。完整的自然数集合、实数集合都是自我完成了的“实无穷闭集”,它们的基数都是同一个潜无穷大(此外永无)。这个证明比2017年西方数学证明早很多年。

同样,构建了圆对数连续统问题:实数集R的基数2ω等于ω1到底和哪个超穷基数等势呢?圆对数幂集以超穷基数(ωn)具有(2ωn)=(2ωn+1)+(2ωn-1)的相对对称性,可证明圆对数连续统假设与康托连续统假设同构。这种趋同性说明,圆对数理论是新颖、独立、强大功能的数学基础创新,从而可以建立以简单公式满足大一统的整体数学系统。
中国学者汪一平研究员首先提出“圆对数,一种无关数学模型,没有具体元素内容,在0到(1/2)到1之间的认知与解析”。以圆对数群代数结构、圆对数幂序结构、圆对数概率与拓扑组合结构,具有可判性、存在性、超穷基数对称性。实现了融合突破,有望成为一个数学基础融合工具。

汪一平在报告时指出:圆对数公理化假设“自身除自身不一定是1”概念,拓展了ZFC公理化假设“自身除自身不一定是1”概念.面临所有的基础数学理论能兼顾完备性与相容性吗?数学各学派是同构致的吗?数学理论是可判定的吗?数学函数(超穷基数、幂函数)有怎样的互逆性?他的结论是:圆对数CL(Circle Logarithm)与连续统CH(Continuum Hypothesis)的融合,能完美地以“中西融合方式”回答以上四个数学基础问题及解决。

通过圆对数同构性计算时间的一致,满足离散与连续、存在性与对称性等特征,各种函数表达都可以自洽融合为一体。圆对数结构回答了康托尔提出的连续统假设CH问题。找到了比无穷集功能更强大、更完整、更稳定、多功能的无穷构造集数学体系。表现了圆对数理论率先解决当前国内外都在努力探索的一系列基础数学难题。

汪一平还强调圆对数理论的强大性、神奇性,几乎可以一揽子解决许多一系列世纪性数学函数问题,并简要介绍了圆对数破解一系列世纪性数学难题的思路(上述文章在国内外期刊有刊登),其中有:连续统假设、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、P=NP问题、BSD猜想、规范场、NS方程、互逆定理、费马猜想、四色猜想、哥德巴赫猜想、宇宙演变(10多个)的数学证明等重要问题的解决思路。

圆对数的亮点:

(1)、创建性提出新颖独立的数学理论体系——圆对数,建立概率统计——拓扑算法——中心零点控制——存算一体的新颖数学模型。

(2)、创建性改革传统微积分方程为圆对数层次的动态控制方程,取消了极限、导数、微积分符号,转换为圆对数解析。

(3)、创建性改革传统模式识别“界面/椭圆模式”为正圆模式层次的动态控制方程,进行不对称性的信息传输,成为强大功能的人工智能正圆模式操作系统模型。

汪一平最后说,圆对数破解数学难题是一个方面;更重要的是建立与验证圆对数,作为一种新的数学理论体系能否成立?还期望在实际应用中解决人工智能、统计等工程技术科学难题。圆对数理论是否可以发展成为融合统一数学大学科的统一理论,还有待检验,有待完善,有待达成更广泛的共识。欢迎有关专家、学者加入,共同探索。
大会组织承办负责人中铁自动化系统研究所所长苟华建研究员特别邀请中国著名数学家四川西南交通大学高隆昌教授参会演讲《系统学原理的发展》,并给予了圆对数理论大力支持与高度评价。还特别邀请到会的有结构数学、动态图码、融智学、大数据融合专家合作研究圆对数理论应用。参会者还有其他大专院校教师、专家、研究生、大学学生参加了这次圆对数线上线下的交流。

在会上,苟华建研究员提出“华德脑”思想范畴和高科技路径,提出“揭宇宙之至理,轨万有之一行。法自然之道器,统科学之量纲。”是中国元宇宙观,是人类科学文化主题方向,也是举办本次会议的先进科学文化意义所在。

与会专家们还指出“科学认知突破,首先是思维方式和基础数理的突破。”实现在人工智能第一原理的突破,人类将进入物理机械(图灵机、计算机)统计与思维合一的数据库、存与算一体化、超级计算机与通用人工智能发展时期。人工智能从感知智能向认知智能演进、人机协同混合智能提升系统自主性、推动 AI 与无人系统加速融合,机器学习与机器人微型化方面,具有更广阔的前景和更多的发展机遇。以上工作反映了汪一平、何华灿、李小坚、苟华健等团队专家共同地自觉运用了矛盾论和辩证法思想这一特点,从“单变量到群组合变量”;从“量变到质变”;从的各个关键环节上有所突破,因此这样的大学科整体融合理论前途无量。

苟华建主持人谈到举办的这次会议,得到成都市政府有关部门支持,也引起许多专家学者重视,和一些高科技团队的关注,高度赞赏前沿基础科学的新理论、新思维和高新技术方法的开拓创新和突破。

会议上还有圆对数团队与政府有关部门就科研项目合作的可行性探讨,争取实现数学圆对数理论,在工程技术等领域的普适性应用。

展望未来,基础数学的圆对数理论有望取得实质性进步,世界数学将从传统的“数值分析”转型为以“位值分析”为主导,进入量子数-实数的圆对数可逆性运算与数字“数值-位值一体化”大融合时期。

西方国家常说:“物理的尽头是数学,数学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学”。此话不能完全相信!我们更相信中国智慧!(完)

中国专家团队在数学基础理论方面的发展创新

李小坚

2022年8月9-11日,我参加一个研讨会,会议主题:2022年前沿科学:《基础数理圆对数》成都讨论会。获得多家媒体关注:

  1.  腾讯网

    1.中国专家团队前沿科学0 1基础数理与技术攻坚的继承创新

    https://new.qq.com/omn/20220813/20220813A080Q000?refer.html=

    2.中国专家团队前沿科学0 1基础数理与技术攻坚的继承创新

    发布时间:2022-08-15 09:09   来源: 成都新闻网  Tag:     
  2. 成都新闻网 http://www.028news.net/shehuizixun/379979.html

3.中国专家团队前沿科学0 1基础数理与技术攻坚的继承创新

2022-08-13 16:09 来源:中国四川网 编辑:风中的自由

四川新闻 http://cnsichuan.cn/xw/2022/0813/0Q3152022.html

 

4.中国专家团队前沿科学0 1基础数理与技术攻坚的继承创新

https://page.om.qq.com/page/OAvY33WK4LsWyE3reif5FKdw0?ADTAG=tgi.wx.share.message

 

5.中国专家团队在数学基础理论方面重大突破,有望解决当今世界众多数学与科学难题

https://mp.weixin.qq.com/s/oZ00BdwShMe3_XjzIMp1Xw

6. 全国《园对数连续统假设》研讨会 https://www.meipian3.cn/4c4kv8ly?ul=meipian%3A%2F%2Farticle%2Fdetail%3Fmask_id%3D4c4kv8ly%26source%3Dm.baidu.com&um_tc=4b7462bbde7c79701d249fdc76654f73

主要内容:

202289日至11日在成都四川西南交通大学举办的2022前沿科学《数理基础圆对数》学术讨论会上获悉,研讨会内容以汪一平提出的圆对数理论为核心,多学科、多课题展开。中国专家团队汪一平、何华灿、李小坚等专家在数学基础理论、思想方面的突破,实现东西文化科学大融合,有望解决当今世界众多数学与科学难题。
西北工业大学何华灿教授强调,学科发展必须采用新的科学范式。何教授在《大一统:学科理论的使命和归宿》报告中指出:每个大的学科都会出现试图统揽学科一切规律的研究冲动,希望建立大统一理论体系,用统一的理论和方法描述和解决本学科中各种问题。
传统科学理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论的基础上进行的公理化理论体系研究,这种传统的科学范式只能研究受确定不变的规律控制的、各向同性的简单机械系统,而学科发展越来越深入细致,而整体学科越来越庞杂。这些大统一学科理论采用的都是在决定论科学观和还原论方法论,在此基础上进行的公理化理论体系研究必然是分离的、固化的碎片化的理论。
大统一学科整体理论实际面临的对象应该属于开放的复杂性巨系统,单纯采用形式逻辑公理系统建立起来的西方科学的整体学科基础并不牢靠,无法建立自圆其说的理论,最终都走向迷茫与危机的境地。究其根本原因是传统科学范式忽略了复杂性系统中客观存在的涌现效应和演化发展过程,认为系统整体的功能等于各个子系统的功能之和,根本无法包容从量变到质变所引起的矛盾属性,无法容忍辩证逻辑的介入,这是学科研究的科学新范式不适应时代发展遇到的问题。 
探讨什么是真正的科学?什么是真正的逻辑?这是进入复杂性科学时代必须正本清源的重大哲学问题。
科学是一种严谨的假设,它试图最大限度地解释已知的经验事实,而自身不存在逻辑矛盾。存在两种科学范式:确定论科学范式,演化论科学范式。
逻辑是一种思维法制或者信息转换规则。存在两种逻辑范式:形式逻辑范式,辩证逻辑范式。
现在的大学科发展到了必须变革的时候了。现在学科发展有必要全面贯彻演化论科学观和整体辩证方法论,必须充分认识辩证逻辑的兼容性,扫除的形式逻辑固化的认识障碍,刻不容缓!
北方工业大学李小坚教授强调要创建整体融合的数理科学体系,并做《数理基础难题:连续统假设CH与圆对数的融合》报告。
李教授认为:当代数学各个学派和分支的发展遇到了瓶颈,几乎所有的数学问题都可以追索到对自然数与实数的基本认识。连续统假设CH也就是可数无穷集合与不可数无穷集合的大小如何判定。如何从这个基本数学问题出发,发展创新理论的底层辩证逻辑的拓展融合,解决一系列世纪性数学难题?
1967年朗兰兹纲领提出要把代数、几何、算术(数论)、群理论,用一个简单的方式沟通融合数学各个核心分支,紧密联系起来成为数学中的大统一理论。
从数学史角度来说,认识有理数与无理数出现第一次危机;微积分的理论基础与极限问题出现数学第二次危机;连续统与ZFC公理化集合悖论——第三次数学危机;如何彻底解决数学大学科整体的融合——第四次数学危机。
基础数学的核心问题是:数学基础中是否存在一个满足朗兰兹纲领的数学结构——具有更强大的无穷构造集,能够实现完备性与相容性融合的新机制。
以中国学者汪一平、李小坚为首的专家团队在世界数学发展史的基础上,原创性提出解决上述基础数学核心问题的圆对数理论,并与连续统假设CH相融合。
圆对数理论按照布尔巴基的结构分析,具有以下三个基本结构:
1)  群代数结构 :  {X0i}=[(1/C(Z±S±a)){(x1x2xa)+}] 2)集合幂函数基升序结构、降序结构:K(Z)/t(K=+1,±0±1-1),幂函数(超穷基数)的性质属性 :K(Z±S±2ω±ℵ=a2); 3)圆对数拓扑结构:   (1- η2)K(Z)/t 
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圆对数理论实现用开放的多项式圆幂函数集的方法来构造连续统。这样一来,“无穷集”为多项式无限程序展开,反映乘与除的功能;反映加与减的功能,存在“乘与加”的互逆性非线性组合形式。圆对数理论结构将连续函数曲线用一段一段的多项式圆片段逼近,离散点也是用一段一段的多项式圆片段逼近,圆对数理论就是这样把离散与连续都统一起来,满足“离散与连续的相容性”。
通过圆对数同构性计算时间的一致,满足离散与连续、存在性与对称性等特征,各种函数表达融合为一体的自洽融合。圆对数结构回答了康托尔提出的连续统假设CH问题。我们找到比无穷集功能更强大、更完整、更稳定、多功能的无穷构造集融合性的数学体系。表现了圆对数理论率先解决当前国内外都在努力探索的基础数学难题。
李小坚教授说:何华灿教授提出的统一数学学科应引入数学量子的概念,达到无穷小是0又不是0的辩证统一、连续和离散的辩证统一、标准分析和非标准分析的辩证统一。并且,提出可以构建有理数和实数统一的无穷数表述。完整的自然数集合、实数集合都是自我完成了的“实无穷闭集”,它们的基数都是同一个潜无穷大(此外永无)。这个证明比2017年西方数学证明早很多年。同样,汪一平和李小坚构建了圆对数连续统问题:实数集R的基数2ω等于ω1到底和哪个超穷基数等势呢?圆对数幂集的超穷基数ωn具有2ωn=2ωn+1+2ωn-1的相对对称性,可证明圆对数连续统假设与康托连续统假设同构。这种趋同性说明,圆对数理论是新颖、独立、强大功能的数学基础创新,从而可以建立大一统的整体数学系统。
中国学者汪一平先生首先提出“圆对数,一种无关数学模型在0到1之间求解”,以圆对数群代数结构、圆对数幂序结构、圆对数拓扑结构组合,实现了融合突破,有望成为一个数学基础融合工具。圆对数公理化假设“自身除自身不一定是1”概念,可证明圆对数假设与及连续统假设是同构的问题。圆对数具有可判性、存在性、超穷基数对称性,组成比无穷集功能更强大、更完整的具体构造集,成为新颖数学结构的理论体系。
汪一平在报告时指出:所有的基础数学理论能兼顾完备性与相容性吗?数学各学派是同构⼀致的吗?数学理论是可判定的吗?数学函数(超穷基数、幂函数)有怎样的互逆性?他的结论是:圆对数理论与连续统的融合,能实现以上四个问题的解决。
汪一平还强调圆对数理论可以一揽子解决许多一系列世纪性数学难题,并介绍了圆对数破解一系列世纪性数学难题的思路,包括:连续统假设、霍奇猜想、庞加莱猜想、黎曼猜想、P/NP问题、BSD猜想、规范场、NS方程、互逆定理、费马猜想、四色猜想、哥德巴赫猜想、宇宙演变的数学证明等重要问题的解决之路。
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汪一平说,圆对数破解数学难题是一个方面,更重要的是验证圆对数作为一种新的数学理论体系,还有望在实际应用中解决人工智能、统计等具有连续性随机性的科学难题,颠覆性建立新颖概率统计——拓扑算法——中心零点控制——存算一体的新颖人工智能数据库,颠覆性创建强大功能的人工智能正圆模式操作系统模型。
圆对数理论是否可以发展成为融合统一数学大学科的统一理论,还有待检验,有待完善,有待达成更广泛的共识。
大会组织承办负责人中铁自动化系统研究所所长苟华建先生特别邀请中国著名数学家四川西南交通大学高隆昌教授参会演讲《系统学原理的发展》,并给予了圆对数理论大力支持与高度评价。还特别邀请到会的有结构数学、动态图码、融智学、大数据融合专家合作研究圆对数理论应用。参会者还有其他大专院校教师、专家、研究生、大学学生参加了这次圆对数线上线下的交流。
在会上,苟华建老师提出“华德脑”思想范畴和高科技路径,提出“揭宇宙之至理,轨万有之一行。法自然之道器,统科学之量纲。”是中国元宇宙观,是人类科学文化主题方向,也是举办本次会议的先进科学文化意义所在。
与会专家们还指出“科学认知突破,首先是思维方式和基础数理的突破。”展望未来,基础数学取得实质性进步后,世界数学将进入量子数、全体实数的圆对数可逆性运算与数字“数值位值一体化”大融合时期。实现在人工智能第一原理的突破,人类将进入物理机械(图灵机、计算机)统计与思维合一的数据库、存与算一体化、超级计算机与通用人工智能发展时期。
人工智能从感知智能向认知智能演进、人机协同混合智能提升系统自主性、推动 AI 与无人系统加速融合,机器学习与机器人微型化方面,具有更为广阔的前景和更多的发展机遇。

以上工作反映了汪一平、何华灿、李小坚等专家共同地自觉运用了矛盾论和辩证法思想这一特点,从量变到质变的各个关键环节上有所突破,因此这样的大学科整体融合理论前途无量。

苟华建老师谈到举办的这次会议,得到成都市政府有关部门支持,也引起许多专家学者重视,和一些高科技团队的关注,高度赞赏前沿基础科学的新理论、新思维和高新技术方法的开拓创新和突破。

“物理的尽头是数学,数学的尽头是哲学,哲学的尽头是神学”此话,不能完全相信!我们更相信中国智慧!

                                                                                                                                                                          END

转: 宇宙起源将被改写,诺奖得主彭罗斯:宇宙在循环,已找到证据

评:诺奖得主彭罗斯也只是重复龚学理论四十年前的结论:循环宇宙

原文:

宇宙起源将被改写,诺奖得主彭罗斯:宇宙在循环,已找到证据

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你好科普菌

2022/08/03 16:54

人类总是在思考的三个哲学问题,我是谁,我来自哪里,我又将去向何方?带着这三个问题,人类将自己居住的地球翻了个底朝天,通过各种生物化石以及历史遗迹整理出来了人类的演化过程。

人类起源

不过就是因为人类有着聪慧的大脑,善于思考,研究完了自己,又将我们的目光转向了浩瀚的宇宙,不仅要弄清楚地球是怎么形成的,还要了解宇宙的起源。

宇宙大爆炸

现在科学界的主流思想认为宇宙是源于一次大爆炸。不过这个理论的形成和接受也是有一个漫长的过程的。作为推动这个理论的鼻祖就是著名的科学家爱因斯坦了。在他没有提出广义相对论之前,科学界对于宇宙的来源众说纷纭,但都没有一些实际的数据或者证据进行支撑。

宇宙物质

而广义相对论中就提出了一个引力场方程,基于这个方程,科学家们可以通过数学的方式来计算并且推断出宇宙的起源以及未来的状态。勒梅特就此推断出了宇宙是从一个很小的点膨胀开来的,这就是最早的原生原子说。在这个基础上,哈勃又通过不断地观测,发现了宇宙红移现象,也就是宇宙中的星系都在不断地向外远离,并且越往外移动的速度越快。

红移现象

这意味着宇宙仍在膨胀,就像勒梅特认为的那样。如果这些星系在逐渐地分开,那就意味着在很久以前,所有的东西都是紧密相连的。最终,在这些前者的基础上推导出了宇宙大爆炸理论。宇宙大爆炸,就是宇宙从一个拥有高密度,高温度以及高能量的奇点爆炸而来。

宇宙大爆炸

爆炸后的物质向外扩散,逐渐地减慢了速度,沉淀下来形成星云,星云中又孕育了各种星球,这其中也包括了地球。

宇宙的未来会是怎么样?

基于引力对不同密度的物质将产生不同的影响这个前提,科学家推测出宇宙未来可能会出现的命运。在这里,我们首先要引入一个概念,临界密度。临界密度是指宇宙中物质的平均密度。保持这个密度水平,宇宙中的引力能够达到一个平衡点,这样就能够恰好阻止宇宙进一步扩张和膨胀,但是这个过程需要较长的一个时间。同时,为了对宇宙的未来做出可靠的预测,科学家首先要计算出宇宙的平均密度。要进行计算,他们先要了解组成宇宙的物质是什么,他们的密度分别是多少。

宇宙密度

在大约30年前,天文学家们还认为宇宙几乎都是由构成恒星、星系和行星组成的 "普通 "物质组成。然而,随着近年来科技的发展,我们观测到了许多以前没有发现或者我们肉眼看不到的物质,比如宇宙中存在的辐射、一些重子物质、暗物质和暗能量。

宇宙中物质构成

而宇宙的未来会变成什么样子,则是取决于它的密度是大于、等于还是小于这个临界密度。因此,就产生了三种可能性。

1. 形成一个封闭的宇宙

如果宇宙的密度大于临界密度,那么宇宙中的引力强大到足以阻止宇宙继续膨胀,形成一个封闭的宇宙。最终,宇宙中的引力将引导这个封闭的宇宙向宇宙的内部坍缩,以 "大挤压 "的方式结束。

封闭的宇宙

2. 形成一个向外扩张的宇宙

如果宇宙的密度小于临界密度,那么宇宙的引力就会大大减弱,无法阻止宇宙继续膨胀下去,而且速度会越来越快。随着宇宙的不断膨胀,所有的恒星和星系将最终耗尽它们的能量。失去了能量支持的宇宙将彻底冷却下来,形成一个寒冷但是却向外扩张的宇宙。

宇宙扩张

3. 形成一个平面的宇宙

如果宇宙的密度等于临界密度,那么宇宙的引力会将所有物质牵引到同一个平面中来,形成一个平坦的宇宙。不过这个宇宙还是会慢慢地进行膨胀,不过速度要比向外扩张的宇宙要慢得多,而且花费的时间也要长得多。

平面的宇宙

不过鉴于我们对于宇宙中暗物质和暗能量的了解不多,随着认知的深入,可能宇宙的未来还会发生一些变化。就目前我们观察到的情况来看,在这个加速膨胀的宇宙中还会出现第四种可能性。

– 我们现在所能看到的星系一个接一个地消失在我们的视线中。

– 几百亿年后,银河系将是我们唯一能看到的星系。

– 太阳将会坍塌成一颗白矮星,无法像现在这样为地球提供足够的光和热。

– 恒星将慢慢烧毁并坍缩成黑洞。

白矮星

宇宙最终将成为一个巨大、空旷、黑暗和寒冷的地方

罗杰·彭罗斯的宇宙循环到底说了啥?

不管是上述哪种情况,宇宙最终都将消耗掉所有能量成为一个死寂之处。不过罗杰·彭罗斯描述的宇宙在大坍塌之后产生循环宇宙的可能性。考虑到这位科学家还获得了2020年诺贝尔奖,那么我们一起来看看为什么他这么支持这个宇宙循环理论吧。

罗杰·彭罗斯获奖

要了解宇宙循环理论,想要引入一个知识点,霍金点。霍金点指的是在宇宙微波背景辐射上类似漩涡状的现象。下图就是由普朗克卫星拍摄的最精细宇宙微波背景辐射地图,在这个地图中,罗杰总共找到了大约有30处这样的点。罗杰认为这些点是宇宙黑洞蒸发后形成的痕迹,而霍金是提出黑洞理论的人,因此他用霍金点来代指这些旋涡状的现象。

霍金点

而正是因为这些点的存在,罗杰才相信黑洞是上一个宇宙在坍塌时留下的痕迹。因此,宇宙才会不断地坍塌,聚集到一点后又膨胀开来,形成不断循环的状态。

结语

目前主流学界采用标准宇宙模型推导出了宇宙平坦、宇宙微波背景辐射分布均匀等现象,而由阿兰·古斯提出的宇宙暴胀理论正好完美地解释这些现象。因此,宇宙暴胀理论受到了广泛的认可。而作为与之对立的宇宙循环理论,因为与标准宇宙模型充满了矛盾,而且也没有相应的证据所支持,仅仅只有彭罗斯仍然为其摇旗呐喊。不过宇宙中还充满了太多未知的事物,未来宇宙的命运到底如何只能静观其变。

原文:

宇宙起源将被改写,诺奖得主彭罗斯:宇宙在循环,已找到证据

你好科普菌

2022/08/03 16:54

https://feeds-drcn.cloud.huawei.com.cn/landingpage/latest?docid=105141718758190237682624&to_app=hwbrowser&dy_scenario=relate&tn=854db50d02b51a04a24a42f6edf896cf055dea60534121daeba1e0fb6c9d52ef&share_to=link&channel=HW_TRENDING&ctype=news&appid=hwbrowser&cpid=666&r=CN