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混沌動力學(xué)是復(fù)雜性科學(xué)的一個重要分支,也是程理在穿越前,在科學(xué)領(lǐng)域上的一個熱門?;煦缡侵赴l(fā)生在確定性系統(tǒng)中的貌似隨機的不規(guī)則運動。一個確定性理論描述的系統(tǒng),其行為卻表現(xiàn)為不確定性、不可重復(fù)、不可預(yù)測,這就是混沌現(xiàn)象?;煦缡欠蔷€性系統(tǒng)的固有特性,是非線性系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。因此,在現(xiàn)實生活和實際工程技術(shù)問題中,混沌是無處不在的。
人們所熟知的天氣系統(tǒng),就是一個最典型的混沌系統(tǒng),這也使得準(zhǔn)確的天氣預(yù)報是一件十分困難的事情。哪怕是現(xiàn)在地球上最先進的計算機,也不可能完全準(zhǔn)確地將地球上的天氣系統(tǒng)精準(zhǔn)的模擬出來。
因為這是一個巨大的混沌系統(tǒng)。
混沌動力學(xué)的出現(xiàn),最大的意義在于,在確定性的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)混沌,改變了人們過去一直認為宇宙是一個可以預(yù)測的系統(tǒng)的看法。
用決定論的方程,找不到穩(wěn)定的模式,得到的卻是隨機的結(jié)果,徹底打破了拉普拉斯決定論式的“因果決定論可預(yù)測度”的幻想。而混沌理論則研究如何把復(fù)雜的非穩(wěn)定性事件控制到穩(wěn)定狀態(tài)的方法。
在量子力學(xué)和混沌動力學(xué)出現(xiàn)之前的經(jīng)典力學(xué)系統(tǒng)里,18世紀(jì)和19世紀(jì)的物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家們,對于精確可測有著異樣的執(zhí)著。
那時候的人們認為,宇宙的一切都應(yīng)該是精確可測的。
所以甚至出現(xiàn)了一些決定論觀點,就是在宇宙大爆炸的一瞬間,宇宙之后上百億年應(yīng)該是什么樣子,就在那一瞬間都決定好了。
然而,混沌動力學(xué)的出現(xiàn),卻說明了,哪怕所有初始條件都一樣,在混沌系統(tǒng)里也能產(chǎn)生隨機的結(jié)果。
而在數(shù)學(xué)上,從確定的線性方程,到不確定的非線性方程的發(fā)展,是促使人們這種觀念上轉(zhuǎn)變的一個重要原因。
混沌動力學(xué)的誕生,實際上就是蒙德爾布羅在研究分形時發(fā)現(xiàn)的一種數(shù)學(xué)現(xiàn)象。
然后人們才根據(jù)這種數(shù)學(xué)公式上所顯示的現(xiàn)象,在現(xiàn)實中找到了它的應(yīng)用,從而發(fā)展出混沌動力學(xué)這樣的全新學(xué)科。
所以分形和混沌動力學(xué),也是20世紀(jì),數(shù)學(xué)和實際應(yīng)用相結(jié)合,互相發(fā)展,相輔相成的一個又典型例子。
蒙德爾布羅是從一個分形函數(shù)中,發(fā)現(xiàn)了所謂的“吸引子”的值,然后發(fā)現(xiàn)這個帶有吸引子值的分形函數(shù)可以迭代出無規(guī)則振動的結(jié)果,這就是所謂的混沌。
更為神奇的是,蒙德爾布羅在混沌行為背后又發(fā)現(xiàn)了許多隱藏的有序現(xiàn)象。
這種在混沌無序結(jié)果中,尋找那背后隱藏的有序規(guī)律,就是混沌動力學(xué)的主要研究內(nèi)容。
而且由于復(fù)迭代過程,對于哪怕是最簡單的動力系統(tǒng),都需要巨量的計算。
所以,分形幾何與混沌動力學(xué)的研究,只有借助于計算機才能進行。
蒙德爾布羅正是利用高性能計算機生成出大量精美奇妙的分形圖案,讓人類第一次認識到,計算機按照數(shù)學(xué)公式生成出來的圖案,也能這么美。
當(dāng)然,分形幾何與混沌動力學(xué)不只是扮演計算機藝術(shù)家的角色,事實表明它們是描述和探索自然界大量存在的不規(guī)則現(xiàn)象,所需要的嶄新數(shù)學(xué)工具。
并且,在進入21世紀(jì)后,在程理穿越之前,隨著科學(xué)的迅速發(fā)展,分形幾何與混沌動力學(xué)正在不斷展現(xiàn)它們驚人的魅力。
并且當(dāng)時的人類并沒有意識到,對于混沌動力學(xué)的研究有多么重要,甚至是多么的超前。
程理在回答2997層的分形問題的時候,小算童就躲在暗處,饒有興趣的看著。
“看來這家伙穿越來的原本位面,所在的文明已經(jīng)觸及混沌和分?jǐn)?shù)維這個作為分水嶺的重要門檻了?!?br/>
在諸天萬界里的萬千文明中,能發(fā)現(xiàn)維度的存在是一個重要門檻,然后進一步發(fā)現(xiàn)維度不單單只是整數(shù)的,維度還可以是分?jǐn)?shù),甚至是無理數(shù),則又是一個文明層次水平的一個重要標(biāo)志。
霍金曾舉一個生動的例子來說明分?jǐn)?shù)維:有一根頭發(fā),遠看是一維,用放大鏡看是三維。如果面對三維時空,有一個足夠高倍的放大鏡的話,也可以從三維的時空中看到其可能存在的4維、5維空間,直至11維空間。
“不過看樣子,他們在這方面研究并不是很多?科技樹點歪了?還是還沒發(fā)現(xiàn)位面的奧秘?總之,他原來所在的文明倒是挺有趣的?!毙∷阃堄信d趣道。
程理在答完2997層的分形問題后,也沒多想,就直接奔往2998層去了。
恐怕他這時候也沒想到,在這一層回答的關(guān)于分形和混沌的問題,會對他以后有多么大的影響。
他只是在解決完2997層的分形問題后,就快速解決了2998層的“有限單群分類定理證明”的問題。
然后,程理最終抵達了2999層。
而這個時候,正好是拓木真人入魔晉升為化神強者的時候。
在同一時間,不管是程理、還是青靈島,對于所有人來說,都進入了最關(guān)鍵的時刻。
程理在看到第2999層的問題后,心里一松,但又同時一緊。
之所以一松,是因為這道題很經(jīng)典,并且已經(jīng)在1994年被證明出來,而且他對證明過程也很熟悉。
然后心中又緊張起來,是因為連這道題目都只是第2999層,那么第3000層的問題,究竟會是什么?
原本程理以為,這道問題會放在第3000層,這樣的話是最好的。
但現(xiàn)在,這道題被放到第2999層,那么對于第3000層的問題,程理已經(jīng)有了一個不好的預(yù)感。
“2999層的問題是這個……那第3000層的問題不會是那個……那可就不太妙了,那道題也不是一般的難啊,那可是史詩級的難度啊!”程理有些擔(dān)憂的想道。
不過情況緊急,他也來不及多想,就開始著手解答,第2999層的這道經(jīng)典問題。
“請證明,當(dāng)整數(shù)n >2時,關(guān)于x,y,z的方程x^n+y^n=z^n沒有正整數(shù)解?!?br/>
這道問題的表述很簡單,但它在數(shù)學(xué)史上的地位卻非同尋常。
它就是著名的“費馬大定理”。