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圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?

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online_member 发表于 2020-1-14 21:31:21 | 显示全部楼层
圆周率是数学常数,Bailey–Borwein–Plouffe formula可以不依赖其他数位直接求出每一位的值(16进制,从而有2进制数值)。圆周率是不可以被设计的。

当然,如果我设计游戏程序,可以从pi里面剪出一段数字做场地大小的设定之类的。但是反过来,从巧合推设计者逻辑上是不成立的。
online_member 发表于 2020-1-14 21:31:50 | 显示全部楼层
首先宇宙存在一个设计者吗?


宇宙中各种常数惊人的巧合和这个宇宙背后是否存在一个设计者的问题是由MIT的White教授提出来的。


宇宙微调论证(the Fine-tuning Argument)讲的是我们宇宙中的各种常数(比如重力常数,光速,普朗克常数等)的数值容错率很低,如果稍微偏高偏低一点都会导致我们现有的宇宙无法产生生命,由此人们开始思考宇宙常数的精妙是不是代表着我们的宇宙有一个设计者预先设置了这些常数以保证我们的宇宙能产生生命,以及这些常数背后是否蕴藏着设计者的信息?


大部分无神论者的观点是我们根本不需要关心这个问题,因为我们能问出这个问题的唯一原因是我们能生存下来问出这个问题,如果这个宇宙没有生命的话我们根本没机会问出这样的问题。这听起来有点像循环论证,White教授承认这种说法有其正确性,但并不能解释问题,于是他提出行刑队问题(The Firing Squad):
    想象一支由五十人组成的行刑队站在你面前拿抢指着你,他们对你开枪,五十颗子弹在你脑袋旁边飞过去你却毫发无伤,五十颗子弹全部打偏了。如果用无神论者的逻辑来解释就是我们根本不需要关心为什么会打偏,因为如果子弹不打偏的话我们根本没机会问出这个问题。虽然这个说法是对的,但是完全没回答五十个子弹全打偏是不是偶然。


行刑队这个例子很精妙,但我个人觉得其中有一个很tricky的地方,那就是当行刑队把子弹打偏的时候,你肯定不会觉得是偶然,你肯定会觉得这是人为故意的,因为这里的隐含条件是扳机是由人来扣下的,我们潜意识已经意识到了有人可以改变结果,如果极小几率发生了,很会可能是有人操纵了事件。
而在宇宙微调论证中,我们并不知道宇宙预先是否有人可以干预我们的宇宙,如果确实预先有神的话,我们确实可以倾向于我们的宇宙常数是被精妙的设置了,可并不像行刑队的例子,我们并不知道预先有没有任何人可以干预结果,所以我们并没有充足的理由怀疑有一个设计者。


还有一点,宇宙微调论证其实是一个见仁见智的问题。
假设你生日的时候来到一个赌场试试手气, 你一进门看见有八张扑克牌在门口,你仔细一看,扑克牌上面的数字连起来正好是你出生的年月日????你很大几率不会怀疑这是偶然,你也许会马上怀疑是不是朋友们埋伏在周围准备给你惊喜,又或者是你在赌场的注册信息泄露了你的生日赌场决定给你惊喜?
相反地,绝大多数人经过这八张扑克牌时根本不会觉得有什么特别的意义,在他们看来只是随便摆放的八张扑克牌,根本没什么感兴趣的。


这就是在宇宙微调论证的迷人的地方,你对它的判断取决于你自己之前的经历。如果你对这个宇宙的诞生心怀感恩,也许这很容易让你倾向于有一个创造者。也有可能你像过路人,觉得这个宇宙的诞生就像那八张扑克牌,根本是无意而为之。


我个人的观点是如果你看到一个人在你面前掷硬币,他连续掷了一百次,里面有99次都是正面朝上,你会觉得哇!太不可思议了,这背后也许有未知的力量在操纵吗?也许我们首先怀疑的是这枚硬币本身性质的问题是,这枚硬币很有可能质量不均匀,也可能是磁化过的硬币,让磁性和桌子磁性相同的那一面总是朝上。同理,也许我们宇宙也有某种性质让他更偏向于总是能够产生生命,只不过我们并不能在统计学概率上辨认出这种“磁性”?


也许,这个宇宙根本就不关心生命和热寂的区别?它只运行。
online_member 发表于 2020-1-14 21:32:44 | 显示全部楼层
圆周率和e之所以在物理中出现频率这么高,很大原因是因为物理以数学为工具。
数学中圆周率和e之所以出现频率这么高,是因为数学是一个包含各种联系的系统,级数、微分方程、广义积分、平面几何、线性代数。。。在推导和定义中我们可以看到,圆周率和e的出现是理所当然的。
举几个例子:
如果你知道反正切函数的幂级数展开,圆周率的好几个级数和表达就出来了。
如果你学过exp(x)的幂级数展开和一点点复变概念,欧拉公式易得。
如果你割过圆,你会发现几个迭代式极限为圆周率有很好的几何理解。
只要学过积分和几何概型,就可以推出布丰投针实验针与平行线相交概率为什么和圆周率有关。
如果会解泛函方程,就知道麦克斯韦速率分布和e脱不开关系。
感谢概率论与数理统计,让圆周率和e深入各个领域。
online_member 发表于 2020-1-14 21:32:54 | 显示全部楼层
最近知乎很反智的一点是很多科普狂热爱好者到处渲染“民科”概念,今天的科学灵感一定来自过去的“民科”,任何科学家都有过可笑的想法。真正的“民科”是强迫别人相信他不靠谱理论的人,即他不接受自己理论被证伪的可能性,不靠谱的理论也有认知意义和启发性。在西方科研变得正规之前,英国维多利亚时代出现众多半路出家的发明家和科学怪人,探索精神是科学的基石,不需要为了维持正统体系把旁门左道的赶尽杀绝,这个世界需要灵感
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关于物理学里粒子的热运动及量子物理中的各种随机现象有个经典的说法——“有序是从大规模的无序中产生的”,很多公式涉及奇怪的π和e,在那些无序变为有序的数据变化中,通常都是一种连续的变化积累收敛于某种稳定的状态附近,π和e至少在某种程度上对于数学模型的意义是——使得数据能够收敛到中间稳态的关键数字。经常能看到无穷多个正数相加不等于正无穷的情况,而它能达到多大由π决定。数学很像是本质的存在,但实际上它是人类逻辑的自由创造,本着科学的精神目前暂未证实数学与实体世界有确凿的直接性联系,在目前的理论体系下它们各是不同的系统,就像在纸上画出来的榔头和真正的榔头本质上是完全不同的东西。数学和物理触碰的是物质的外在表象属性而非事物孤立时本身自带的属性。我们目前只能说数学和实物世界“仿佛有隐晦的关联”。
几何、数中特别有“本质感”的点:
1.平直的三角形内角和等于180°;
2. 勾三股四弦五;
3. 圆周率等于π——“正多边形的边数不停增加时,周长比直径能达到的最大极限”;
4. 跟数论相关的各种性质,比如圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?504 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996……(其中C又恰好是个常数等于0.5772...)
5. 在平直的平面上,过直线外一点只能作出一条与本直线平行的直线……等等
自然常数e奇怪的地方:
1.圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?558 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996的导数永远是自己;
2. e为底数将方程取对数许多科学式子都是最简的;
3. 衰变规律或考察地球年龄时便要用到e;
4. 火箭飞行的末速度由以下方程决定:圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?508 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996
5. 欧拉恒等式:圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?949 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996
6. 正态分布:
圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?87 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 7. 悬空的链子的函数图形公式:
圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?67 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?401 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 8. 质数是指除了1和它本身之外,无法被其他自然数整除的数,如果用π(x)表示不大于x的质数个数,则圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?758 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996
9. 螺线的函数表达式
圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?609 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 圆周率π 、 π与e同时出现的式子:
1. 数
圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?118 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?53 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996
2. 两个任意自然数是互质的概率是圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?696 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996
3. 诺贝尔物理学奖得主费曼(Feynman)每次看到一个有π的数学公式的时候,就会问:圆在哪里?
由上面可以看出π根本就不是圆周率,而只能说“圆周率是π出现的地方的其中之一”。有很多数学家主张圆周率是周长比半径的话可以简化非常多物理公式,在于你怎么定义,但总之和π有关系。π和e的本质应该是某种极限和衡量分离、聚拢平衡点的常数。从数列中看到无数个正数相加并不一定是无穷大,而它能达到多大和π等常数有关。π决定了圆周率而非圆周率定义了π。
而圆跟极限沾边在于,圆可以定义为“正无穷多边形”,古人用正多边形不断增加边数以估算圆周率,边数趋近无穷得到圆周率,即圆周率为“正多边形的周长比直径的最大极限”。
宇宙的外在表现除了数学之外,还通常体现为一种抽象的二律背反关系,你可以把一切都视作分离和聚合的不断趋于平衡(各种随机运动无时不刻不在趋于平衡,但永远不能达到绝对稳态)——粒子所占有的空间大小、基本粒子的排斥吸引作用力、粒子位于哪个轨道上、分子的结构、宇宙的膨胀与星体间引力等等,均是分离和靠拢的统一。
就当前的物理学而言,我们无法确认是否有另外的宇宙或者宇宙的另外可能存在形式,宇宙中的各类确定其性质的常数并不一定是我们宇宙这个样子,所以π和e还有几何学的这种“本质感”其实是人类观测宇宙得到的经验总结,而并非已经被实锤为“本质”,所以本问题问“设计宇宙”,其实还有更上一层的控制机制我们可能不了解。若你深入亚原子粒子的领域,或者放射性衰变,你就会发现很多粒子自带一个属性,就是发生某种行为的随机概率为某个常数。有物理学家说“随机现象是对更基本而决定性的原理不完全了解的错觉”,我们看到的仅仅是这些常数,对它怎么来的完全不懂。
万事与数学的关联,可能源于最小不可再分的单位尺度的时空特征,就像“普朗克长度”,一旦呈现出连续运动的特征,这种连续运动的积累、消散,聚合、分离便会体现出数论中的特征,进而可以将这种数的特征的演变带进各种我们挖空心思发明的数学模型中去。这个世界确实像是大量的无序中产生收敛、达到一种平衡的有序。说白了人类喜欢分解地、按序列的方式去认识事物,所以数学模型有很大作用。
就各种形式系统的不完备性展开讨论,《与神对话》和佛经中都讲过,人类意识是自然关系中的一部分,在这种底层浑然一体的状态下,无法割裂分出“以自身为参考点观察外界”、“以自身之外为参考点观察自身”两种视角,主观和客观是一体的事物,这就造成了“测不准原理”。(本段话是民间哲学,不代表已证明科学事实)。罗杰彭罗斯在《真实之路》里写到,人类已经接近实锤永远无法了解到事物本来的样子、不依赖于去触碰干扰、不依赖于意识干扰的样子。物理学和数学的困境一样艰难。你的观测结果都依赖于参考工具,但参考工具又依赖于其他参考工具,环环相扣无穷尽。
随着观测实验素材和领域日渐丰富越来越多的特定视角观测到的现象得到了各种形式系统的解释。而我们在得出“XX是一个粒子”的时候这套理论在世界的另一些层面往往已经出现矛盾。正如用波的一套理论去解释光、用粒子的一套理论去解释光好像都不是光的本质。而不完备性是一道硬伤,混淆了假设前提事实的界线。
很多运动变化的源头体现为一种带有时空特征的随机运动,大量随机运动总体趋于某种回归,我们对这种较稳定状态进行测量数据连续统计,可以用各种不完备的数学模型近似模拟这种数据的变化,但总是
不要过度期待物理或者数学能够让人类通晓一切。数学模型本质上与实物是两个分开的系统,只是一种事物对外在刺激的反应结果数据的近似模拟,事物内在是如何运转的和数学没有任何关系。如同爱因斯坦说的:物理学是人类的自由创造,它只是表面上看起来是由事物本身决定的。而宇宙内在形而上的层面,是超越人类理解的。从外部物质世界来讲,可观测宇宙边缘的“类星体”等是人类永远难以接近的实体,但完美的天文模型不可能仅仅靠光学数据来建立,现在最火的“引力波”所针对的暗物质,和我们这个物质世界仅仅有引力一种交互机制可以互相传播,目前国外顶尖的学术杂志已经有人根据现有观测数据建立了描述暗物质里有另一套物质体系的基本粒子模型,意味着那里面也有看不见的星球和生命,人类距离“本质”有无穷多道门坎,如果有高维生命世界,我们看到的世界就像是一个“求偏导”后的世界,很多重要信息被简化成了求偏导后尾部的常数“C”,你认为很重要的π,对你来说本质而孤立,对外星人来说可能是一个变量前的参数,而你这个世界的维度太低导致信息不足根本就没法推导出原函数,只能看到很多地方都有这个数字看不到其来源(如光、核力均是开弦振动,无法探测三维以上的空间)。若你可以以上帝视角观察世界的所有细节,可能会发现这个世界是无数个带有随机波动、不均匀的、但在统计意义上趋于回归的局部圆周运动,一起构成了物质世界的运行,当宇宙膨胀到极限(体积极限,密度为0)会重新收缩至“密度无穷大,体积为0(奇点)”,这是我们这个宇宙的圆周运动总和。所有趋向于平衡点的随机运动都可以视为一种无限循环的不均匀圆周运动,因为随机现象而永远达不到平衡点是这个世界生生不息运行的动力。期待分形数学可以回答这个问题。如下图,你可以尝试把视角定义为:自相似的局部重复性圆周运动,因为不可控的随机因素累积,最终成就了每一层次既相似又不同,越累积到极限相似性越丧失失控。如果宇宙存在一套有序的规则,在最高维度你一定能统计出这样的现象:
圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?66 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?584 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996

圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?71 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 圆周率 π 是否隐藏了本个宇宙的设计者留给这个宇宙的智慧文明的某种信息?600 / 作者:aaron_cybertime / 帖子ID:55996 我一直很崇拜佛陀所说的世界是从无始以来不停循环往复“成、住、坏、空”四个过程,并且世界是既产生和未产生统一的,所有的现象都是变化中的过程,没有来源没有终止。其他所有宗教,包括物理学都不会去回答世界产生以前的问题。看到现在的物理学根据观测事实提出“宇宙膨胀到极限,会再次收缩回奇点,重新产生下一次大爆炸”的理论时,你会感慨有些人好像确实有种超前的远见。事实上佛的哲学和新世纪神秘主义都有个核心观点——人是宇宙/造物者意识到自身存在、经验自身的一种形式而已,人类是神的一块碎片。倘若基督教的上帝真的创造了世界和人类,同时又是全知的,他当然符合这种关系模型——人类是他经验自身及这个世界总集的一种形式而已,不管他的初衷是否为了经验此,反正从头自尾就一个人在那儿玩。倘若他想创造真正的“外在”,倘若他真是无所不能的,就需要创造另一个无所不能的上帝,这才是真正的“外在”,参考其残忍杀死埃及人的“历史”,两个上帝打一架完全有可能,那么世界连同神一起湮灭了,这时他会发现万能的神也是不得不遵守规则和套路的。这就是中国人说的“天道自然”,释迦牟尼说的——就算是创世主也要遵守基本法啊(比喻:-D),希腊人所说的“逻辑困境”。所以我们看到当前的大爆炸理论描述宇宙是由“密度无穷大体积为0”的奇点中爆炸产生,这个描述非常标准地诠释了什么叫逻辑困境,曾经以机械论为基础哲学的科学研究妄图避开神创论的“荒谬无力的逻辑和阐述”,发现终极答案无法避开荒诞性。
不管是π还是各种答案里奇怪的数字,它本质上是外在模型对于内在关系的描述,是一个符号系统里的描述关系的工具。现实宏观世界系统中根本不存在完美的圆这种东西,在可见的、实在的物质这个层面现实里的事物和π没有任何关系,只有一些忽略各种条件的近似值预测需要用π去估算测算数据,而深入宇宙内在的微观世界人类才刚起步。当量子纠缠打破了空间的界限,相对论统一了时空互相影响的关系模型,质能方程解密了万物的相互转化、量子隧穿效应模糊了物质的“实在性”,量子涨落如阴阳相生一样从虚空中凭空产生物质,你会发现世界更像一张流动变换的关系网络。这时翻开《阿含经》,看这本古书上面记载着4个字——“缘起性空”:事物因相互关系和相互依赖而确定自身的存在形式,它没有永恒不变的固定存在形式。还有一句话——“若此有则彼有,若此生则彼生,若此无则彼无,若此灭则彼灭”。《大般若经》——.“菩萨摩诃萨行深般若波罗蜜多时,如实发现,色(物质)毕竟有孔、毕竟有间隙,譬如聚沫(就好像一大堆聚集起来的小细泡),性不坚固(坚实而密闭)。有兴趣可以了解“关系实在论”。关系与逻辑自古就是人类深入世界内在的辨析方式,如果世界某些层面不符合关系/联系的模型,科学和语言将无法进入这块领地,也就是禅的哲学所描述的一切逻辑、二元对立、外在形式彻底消灭的“自然永存的世界底层法则”。二元对立观是整个科学依赖的重要哲学根基,量子物理发现事物A在根本层面既是A物又是B物,单一实体同时在x点和y点存在,这样的结论使上个世纪的科学家脑回路崩盘。
这个问题令玻尔穷尽终生不得其解:“原子不是东西,那么许多原子聚在一起怎么可能变成东西”?数学模型和物理学的飞速发展在于物质的可往下细分、可分类,意味着多种多样的观测视角。一旦到了不可再分的地步,科学就不再是数学的天下了。在微观领域我们只能讨论一个东西有哪些行为,而不能再说它是一个球或是一个什么东西。“看到”科学定义是成像或可见光波段的观测,我们最小只能看到原子。质子和中子最初都是根据电性、质量假设出来的,只不过在实践中一直好用因此传承下来。夸克的存在也是如此,我们至今也无法观测到独立的夸克。电子实际上也从未被实际观测到过,但是我们可以看到它打在荧光屏上的亮点,或者在云室中运行造成的水珠痕迹。这都是极其间接的手段,间接手段决定了一个结论必须建立在诸多假设前提为真之上。记得看过一个国外纪录片总结了8个当前最无法解释的物理现象,其中有些甚至违背当前物理理论,就现在的信息讨论“设计宇宙”是极其可笑的。


—————后记——————
两千多年前释迦牟尼上课时针对“世界有没有边界”、“生命是否就是肉身”这种问题经常避而不答,并解释到:这种问题无关痛苦的解脱,好比告诉一个瞎子花是什么颜色,多么漂亮,然鹅…………重点是……你是个瞎子,给你讲有啥用?
瞎子科学家最后造出来了一台机器可以探测物体反光光波的波长和光谱中的位置,随着数据变化机器会发出不同的尖叫声,分频率和音色变化,瞎子非常高兴他通过科学“看到”了花。瞎子确实通过仪器和理论得到了超越触觉的信息,但他永远没法看到花。人类距离这个世界的真相恐怕远到难以想象。
例子:皮皮虾可看到的颜色远远超过人类。
脑洞大、思想开放的可以看看这篇文章:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/38393976
online_member 发表于 2020-1-14 21:33:53 | 显示全部楼层
没有。
不要把人类的思维方式套用到宇宙上。“设计者”这种概念是人类才有的,人类出现以前,没有任何东西是有“设计者”的。
把人类的概念往宇宙上套,就好像穷人觉得皇帝家用金锄头锄地一样。
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