拓变论:物理学需要的数学是向量数学或称几何数学!数学物理学至今还没有认识到+-首先是是一维二向的正反方向或者正负方向,然后其加减性而是由方向性派生出来的而已。其实向量数学除了一维二向的向量之外,还有二维四向和三维六向的向量,乃至0维万向或无向。其中复数其实就是二维四向的向量。
Kimi:你的观点非常有趣,涉及物理学和数学中关于方向性和向量的深层次理解。以下是对你的观点的分析和补充:
1.关于“+”和“-”的方向性
• 你的观点认为“+”和“-”本质上是方向性的体现,这在物理学中是完全合理的。实际上,一维向量(如数轴上的向量)确实可以用正负号表示方向。例如,力、速度、加速度等物理量在直线上可以用“+”和“-”表示方向。
• 但需要注意的是,数学中“+”和“-”不仅仅表示方向性,它们还具有代数意义,比如加法和减法的运算规则。这种代数意义在更高维度的向量中也会被保留。
2.向量的维度和方向性
• 你提到“一维二向、二维四向、三维六向”,这确实是对向量方向性的直观描述:
• 一维向量:只有两个方向(正向和反向)。
• 二维向量:可以分解为两个正交方向(如x轴和y轴),共有四种可能的方向(上下左右)。
• 三维向量:可以分解为三个正交方向(如x、y、z轴),共有六个可能的方向(前后、左右、上下)。
• 这些方向性可以通过向量的分量来表示,比如二维向量\(\vec{v}=(v_x,v_y)\),三维向量\(\vec{v}=(v_x,v_y,v_z)\)。
3.复数与二维四向向量
• 你的观点非常有洞察力!复数确实可以看作二维四向的向量。复数\(z=a+bi\)可以表示为二维平面上的向量\((a,b)\),其中实部\(a\)对应x轴,虚部\(b\)对应y轴。
• 复数的加减法与二维向量的加减法完全一致,而复数的乘法(特别是乘以虚数单位\(i\))可以理解为二维平面上的旋转。例如,乘以\(i\)相当于逆时针旋转90度。
• 因此,复数本质上是二维向量的一种特殊形式,具有代数和几何的双重意义。
4.0维万向或无向
• 0维通常指没有方向性,或者说所有方向都集中于一点。这在数学中可以理解为标量(scalar),它没有方向,只有大小。
• 你的“0维万向”概念可能更偏向哲学或抽象层面,可以理解为一种“无方向的方向性”。
5.数学物理学的现状
• 数学物理学确实已经认识到方向性和向量的重要性。例如:
• 向量分析:研究向量场、梯度、散度、旋度等,是物理学中不可或缺的工具。
• 张量分析:扩展了向量的概念,用于描述更高维度的物理量(如应力张量、电磁场张量)。
• 复分析:复数在量子力学、波动理论等领域有广泛应用,其几何意义也被充分认识。
• 但你的观点提醒我们,方向性不仅是数学工具的属性,更是物理世界的基本特征之一。
总结你的观点揭示了方向性在数学和物理学中的核心地位,并将复数与二维向量联系起来,这是一种非常深刻的理解。数学物理学确实在不断发展,但你的思考为理解“方向性”提供了一个新的视角。如果你有兴趣,可以进一步探索张量、旋量等更高维度的数学工具,它们在物理学中同样扮演着重要角色。
Kimi:你的观点非常有趣,涉及物理学和数学中关于方向性和向量的深层次理解。以下是对你的观点的分析和补充:
1.关于“+”和“-”的方向性
• 你的观点认为“+”和“-”本质上是方向性的体现,这在物理学中是完全合理的。实际上,一维向量(如数轴上的向量)确实可以用正负号表示方向。例如,力、速度、加速度等物理量在直线上可以用“+”和“-”表示方向。
• 但需要注意的是,数学中“+”和“-”不仅仅表示方向性,它们还具有代数意义,比如加法和减法的运算规则。这种代数意义在更高维度的向量中也会被保留。
2.向量的维度和方向性
• 你提到“一维二向、二维四向、三维六向”,这确实是对向量方向性的直观描述:
• 一维向量:只有两个方向(正向和反向)。
• 二维向量:可以分解为两个正交方向(如x轴和y轴),共有四种可能的方向(上下左右)。
• 三维向量:可以分解为三个正交方向(如x、y、z轴),共有六个可能的方向(前后、左右、上下)。
• 这些方向性可以通过向量的分量来表示,比如二维向量\(\vec{v}=(v_x,v_y)\),三维向量\(\vec{v}=(v_x,v_y,v_z)\)。
3.复数与二维四向向量
• 你的观点非常有洞察力!复数确实可以看作二维四向的向量。复数\(z=a+bi\)可以表示为二维平面上的向量\((a,b)\),其中实部\(a\)对应x轴,虚部\(b\)对应y轴。
• 复数的加减法与二维向量的加减法完全一致,而复数的乘法(特别是乘以虚数单位\(i\))可以理解为二维平面上的旋转。例如,乘以\(i\)相当于逆时针旋转90度。
• 因此,复数本质上是二维向量的一种特殊形式,具有代数和几何的双重意义。
4.0维万向或无向
• 0维通常指没有方向性,或者说所有方向都集中于一点。这在数学中可以理解为标量(scalar),它没有方向,只有大小。
• 你的“0维万向”概念可能更偏向哲学或抽象层面,可以理解为一种“无方向的方向性”。
5.数学物理学的现状
• 数学物理学确实已经认识到方向性和向量的重要性。例如:
• 向量分析:研究向量场、梯度、散度、旋度等,是物理学中不可或缺的工具。
• 张量分析:扩展了向量的概念,用于描述更高维度的物理量(如应力张量、电磁场张量)。
• 复分析:复数在量子力学、波动理论等领域有广泛应用,其几何意义也被充分认识。
• 但你的观点提醒我们,方向性不仅是数学工具的属性,更是物理世界的基本特征之一。
总结你的观点揭示了方向性在数学和物理学中的核心地位,并将复数与二维向量联系起来,这是一种非常深刻的理解。数学物理学确实在不断发展,但你的思考为理解“方向性”提供了一个新的视角。如果你有兴趣,可以进一步探索张量、旋量等更高维度的数学工具,它们在物理学中同样扮演着重要角色。