国学经典,永久流传《诗经朗诵全集》
《诗经朗诵全集》带你领略国学经典,永久咏传。...
2023-07-31
禅师笑着回答道:“方法很简单,但如果你想让我教你,你需要下山给我找一张只有正面没有背面的纸。”犹豫片刻后,年轻人掏出一枚莫比乌斯环。
莫比乌斯环
莫比乌斯环只有一面。
禅师若有所思地说:“你可以随便画一条曲线。用放大镜把它放大。周围不是很清晰开阔吗?”
年轻人画了一条皮亚诺曲线。
Peano曲线可以遍历单位正方形内的所有点,是一条充满空的曲线。
皮亚诺曲线是可以填充正方形的曲线。传统概念中,曲线的数维是一维,平方是二维。
1890年,意大利数学家皮亚诺发明了一种可以填充正方形的曲线,叫做皮亚诺曲线。钢琴音程[0,1]上的点和方块上的点之间的对应关系在数学上有详细的描述。其实正方形的这些点可以为t∈[0,1]定义两个连续函数x=f(t)和y=g(t),这样x和y取属于单位正方形的每个值。后来希尔伯特做出了这条曲线。
一般来说,一维的东西是填充不了二维的正方形的。但皮亚诺曲线只是给出了一个反例。
这说明我们对维度的理解是有缺陷的,有必要重新审视维度的定义。这就是分形几何所考虑的。在分形几何中,维数可以是一个叫做分形维数的分数。
此外,peano曲线是一条连续曲线,不是处处可导的。因此,如果要研究传统意义上的曲线,就必须加上可导条件,以排除peano曲线这样的特例。
年轻人考虑周到,拿出一个克莱因瓶。
克莱因瓶
克莱因瓶
在数学领域,克莱因瓶指的是没有方位的平面,比如二维平面,所以没有“内”“外”之分。克莱因瓶的最初概念是由德国数学家费利克斯·克莱因提出的。克莱因瓶很像莫比乌斯带。克莱恩瓶的结构很简单。瓶子底部有一个洞。现在,将瓶颈延伸并拧入瓶中,然后与底部的孔相连。与我们平时用来喝水的杯子不同,这个物体没有“边缘”,它的表面不会终结。它也不像气球。一只苍蝇可以直接从瓶子里面飞到外面,而不穿过表面(所以没有内外之分)。
禅师拿出几根柱子放在地上,上面放一块木板,推着推着,说:“你看,只有轮子相互配合,装好的木板才能平稳移动。能不能找个棱角突出的形状,让木板顺利移动?”犹豫片刻,年轻人默默掏出一个勒洛三角。
勒洛三角形
勒洛三角形勒洛三角形是一条固定宽度的曲线,可以用来搬运东西,不会上下晃动。
圆弧三角形,也叫勒洛三角形,最早是由机械师勒洛研究的。圆弧三角形是这样画的;先画一个正三角形,再以三个顶点为圆心,边长为半径画一个圆弧。
禅师笑答:“潮起潮落,月满月短。这个世界上有没有什么定律是不断增加却永远不会下降的?”
年轻人犹豫了一下,说“熵”。
熵
只增不减的熵值
1850年,德国物理学家鲁道夫·克劳修斯(rudolf clausius)首次提出熵的概念,用来表示空中任何一种能量分布的均匀性。能量分布越均匀,熵就越大。当一个系统的能量完全均匀分布时,系统的熵将达到最大值。在克劳修斯看来,在一个系统中,如果任其自然发展,那么能量差总是趋向于消除。如果一个热的物体与一个冷的物体接触,热将以如下方式流动:热的物体将冷却,冷的物体将变热,直到两个物体达到相同的温度。克劳修斯在研究卡诺热机时,根据卡诺定理,得到了一个适用于任何可逆循环过程的公式:DS = DQ/T
对于绝热过程,Q=0,所以S≥0,(因为Q不变,系统处于无限平衡态,熵会无限增加,因为平衡态是理想状态,永远达不到,ds>0。)即系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增加。这就是熵增原理。由于孤立系统中的一切变化都与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增原理也可以表述为:孤立系统的熵永远不会减少。结果表明,孤立系统的熵随着从非平衡态向平衡态的移动而单调增加,并在系统达到平衡态时达到最大值。熵的变化和最大值决定了孤立系统过程的方向和极限,熵增原理是热力学第二定律。
青年问:“大师,如何才能踏上人生之路?”
大师笑着说:“人生如梯。不上不下。能不能画一个上下的楼梯?”
年轻人想了一下,参照埃舍尔的风格画了一幅画。
埃舍尔的画
埃舍尔的画以空之间的视错觉而闻名。
禅师:我来告诉你一个人生哲学吧!
青年:好!
禅师:世界最高峰是哪座?
青年:珠穆朗玛峰!
禅师:世界第二高峰呢?
青春:珠穆朗玛峰!
禅师:那第三峰呢?
青年:干城张家风!
禅师:第四峰?
青春:罗子枫
禅师:第五?
青年:马卡鲁峰!
禅师:...
青年:哎,说到这,你刚才说你想告诉我的人生哲学是什么?
禅师:...
禅师说:“一块破破烂烂的布,剪下它的一小块,不也完好无损吗?”
年轻人默默地拿出一张切尔宾斯基地毯。
谢尔宾斯基地毯是自相似的,它完全类似于自身的一部分。丢一块会破坏自相似性。类似雪花曲线,越往里面看越密。切尔宾斯基地毯是数学家切尔宾斯基提出的一种分形图形。切尔宾斯基地毯与切尔宾斯基三角形基本相似,不同的是切尔宾斯基地毯采用正方形进行分形结构,而切尔宾斯基三角形采用等边三角形进行分形结构。
大师微微沉思,“你看天上恒河沙的数量,不过都有自己的既定轨道。但我们能描述的一切都会有自己的规律。”
于是,年轻人在沙地上写下了薛定谔方程。
薛定谔方程表明,在量子力学中,粒子是以概率的方式出现的,没有规律性。
禅师说:“九十度很热,但这个水温能让水沸腾吗?”
小伙子淡淡地说:“我老家在西藏。”
高海拔低沸点
来源:知乎
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