数学和物理之间的连续性和不连续性

  • 阿尔卡迪·普洛尼茨基

    美国普渡大学
数学和物理封面中以及封面之间的连续性和不连续性
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摘要

本章的论点受其标题的双重含义支配:
(a) 现代数学和物理中离散性和连续性概念之间的关系;
(b) 数学和物理学之间的连续和不连续的关系,从伽利略开始,这是一门数学实验科学,数学在这方面处于第一位。

因此,现代物理学的项目被定义为数学和物理之间的基本连续性,作为自然的数学表示,主要是通过连续函数和微积分,直到量子理论,特别是量子力学(QM)和量子场论(QFT)兴起。通过量子力学,至少在某些解释中,如本章中采用的解释,量子理论将自然界的最终构成与任何数学表示断开,从而使物理学与数学不连续。然而,正如本章将要讨论的那样,这种新的认识论状况并没有将量子物理与数学分离,相反,它导致了与抽象数学相关的联系,例如希尔伯特空间以及算子代数,用概率来离散物理现象,从而重建数学和物理之间不再具有代表性的联系。

本章还将论证,连续性和不连续性概念的发展以及它们之间的关系,在十九世纪和二十世纪的数学本身中获得了极大的丰富性和复杂性,丰富性和复杂性进入了物理学,尤其是相对论和量子理论。这一发展的一个有趣的方面是A.Grothendieck等人在B.Riemann对这一主题的评论之后提出的观点,即连续可以作为不连续的近似,而不是像更常见的那样将不连续视为连续的技术方法模式。本章将从两个新概念来讨论这个概念,以及数学和物理中的连续性和不连续性之间的关系,这两个新的概念是:适用于数学和物理的无现实主义的现实(RWR),以及它们之间的关系和无理想主义的理想(IWI),RWR概念的版本,特别适用于数学。