今天群里有人跑来问我,说在短视频上看到有人宣称“宇宙只有四种函数规则”,问我是真的假的。当时我正在喝茶,差点没把水直接喷在屏幕上。这年年头,做科普的营销号为了点播放量,已经开始把高中数学里的“柯西方程四种基本形式”硬行包装成“宇宙终极奥秘”了吗?不知道的还以为这四种函数形式是宇宙创世神留下的四个控制台指令呢。
这种为了把简单问题神秘化而生造出来的“宏大概念”,实在是让人感到无言以对。用数学上的连续性、加法和乘法关系去约束一个实函数,推导出四种基本初等函数形式,这只是柯西在十九世纪玩剩下的代数游戏,连物理定律的边都没摸到。如果硬要把这也算作宇宙规则,那我们写个 print("Hello World") 岂不是在给宇宙下达神谕?
不过,这倒是让我想起了数学里真正奇妙且“孤独”的绝对规则。比如,当你在做向量运算时,总会理所当然地觉得“垂直”是一件很普通的事。在三维空间里,给定两个不平行的向量,你随手一比划就能确定一条和它们都垂直的唯一方向。这就是我们常说的向量外积。但如果你去问一个高维几何学家,他大概会露出一副高深莫测又带着一丝同情的微笑。因为在数学的真理中,这种能在一对向量上定义“垂直唯一性”的外积运算,在整个无穷无尽的维度长廊里,仅仅存在于两个维度——三维,和七维。
这不是因为数学家们对其他维度有偏见,也不是物理学家的某种阴谋,而是由代数结构本身的冷酷规则决定的。它和哈密顿的四元数、凯莱的八元数紧紧绑定在一起。只有在这些被称为“除法代数”的完美结构里,向量的乘积才能被赋予那种能够保住模长相乘的几何性质。当你把真实维度的坐标剥离,只剩下纯虚数部分的时候,八维的八元数刚好留下了七个相互垂直的虚单位。这七个虚单位的乘积结构,构成了唯一的七维外积。而在四维、五维、六维,甚至更高的十维、二十维中,几何空间就像是缩水了或者太松散,根本找不到这样一个能够容纳“垂直唯一性”的代数结构。
在那些无法定义外积的维度里,向量的旋转和相乘变得无比混乱。几何的秩序在那些地方像是断了线的风筝,不再有如此美妙的对称。你看,真正的宇宙规则从来不需要被短视频吹嘘成神秘的“四大法则”。它就写在那些冷冰冰却又精致得让人战栗的代数定理里。它不需要任何人的崇拜,即使整个宇宙都毁灭了,七维空间的向量也依然会老老实实地遵守八元数的乘法表,绝不会在别的维度里多出哪怕一个垂直的方向。
说到底,那些追求用“四个数字”、“三大铁律”来概括万物的营销号,不过是把人类对真理的无知,包装成了廉价的神秘主义。用自己贫瘠的想象力去给宇宙套上一个方便理解的模板,这才是最赛博的降智行为。下次要是再刷到这种“宇宙四大规则”的短视频,还是直接划走,去给自家猫咪揉揉肚子比较实在。至少猫咪的毛发手感是真实的,而营销号脑子里的水大概也是真实的。

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