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奇点到底该念啥?物理学数学里都少不了它

科普小知识2021-08-17 03:45:36
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提问时间:《欢乐颂》中这个角色的网名是什么?读出来!

问和点-不读j和?这个词和数学或物理有关吗?你不是在说大爆炸的起源吗?!

从数学的奇异点来看,人们应该已经阅读了Q和

“奇点”是一个网名。由主人决定他愿意读什么。然而,电视连续剧给出了一个定义:“奇点是时间和空间上的一个点,是宇宙进化的起点,可以追溯到大爆炸宇宙学……”

据此,这就是引力奇点的概念。

在奇点上,普通物理定律不再起作用的点,如大爆炸前宇宙的奇点。来源:Youtube

真正的引力奇点实际上比电影的定义更广。这意味着在这个位置的天体的引力场似乎变成“无限的”。准确地说,我们通常用来测量引力场的量已经变成了无穷大。在这一点上,通常的物理定律不起作用。目前,广义相对论和量子力学在描述大爆炸的初始时刻时会失败,因此存在奇点。广义相对论还不能描述黑洞内部的位置,所以它也是一个奇点。

然而,“奇点”的概念在物理学中并不是原创的,它是从数学奇点中衍生出来的。

数学上,奇点确实是一个点。在这一点上,一个函数(或其他数学对象)要么没有被很好地定义(例如,趋向于无穷大),要么表现出其他奇怪的属性(数学上称为“病态”而不是“好”)。

这听起来很深奥,但有许多常见的例子。例如,初中时学过的最典型的反比例函数:

f(x) = 1 / xf(x) = 1 / x

这里,x不能被认为是0,因为当x无限趋向于0,f(x)无限趋向于无穷大时,在0没有定义。那么,x = 0就是这个函数的“奇点”。

它非常接近物理学中的用法。

当然,奇点不一定是未定义的,例如,f(x) = |x|的x = 0也是奇点,但这只是因为这是函数上唯一不可微的点。

函数f(x) = |x|。函数f(x) = |x|。

在数学中,正确的发音是Q,实际上意思是“奇怪”。因为j:而且发音已经被占用了——在数学中有一个奇(j:和)奇偶性的概念,j:指的是一个不能被2整除的单个不成对的数,比如3或1023。奇偶性也可以扩展到指一个函数,因为对于f(x)= x ^ n这样的幂函数,当n为奇(j)时,函数为奇(j),当n为偶时,函数为偶。显然,这是一个完全不同于功能上的“奇怪点”的概念,区分它也是很自然的。

然而,奇点每天读什么是一个语言问题。

虽然奇点来自数学的奇点,但没有规则规定它必须保持不变。阅读什么是语言的问题,而不是数学的问题。

然而,这涉及到语言领域的一个巨大漏洞:规定性语法与描述性语法。换句话说,当我们谈论一种语言的用法时,应该如何使用这种语言,或者实际上应该如何使用这种语言?

你在语言课上学到的大多是规定性语法。它的目的是教人们使用正确或适当的语言。例如,你的英语老师会对你说,“不要把不定式to和中心词分开。”

但是很抱歉,有些人只是用它!最典型的是《星际迷航》系列的第一句话:“大胆地去以前没人去过的地方。”一个规定性语法学家会说这个句子不符合语法,是错误的。相反,描述语法学家会说语言中没有对错。我只是观察并发现人们把不定式分开,然后我记录下这个现象。

《银河系漫游指南》称这种说法为“大胆拆分不定式”,已经成为一种被广泛接受的用法。来源:Pinterest

显而易见,规定性语法非常有用,因为它相当于建立一种“标准语言”,并给不同人之间的交流带来极大的便利。除了学校的语言课程之外,几乎所有学科在定义它们使用的术语时都尽可能多地使用规定性语法——毕竟,清晰是学术交流的第一要求。因此,我们可以毫无疑问地说,数学中的理奇点是奇点。

但是在日常生活中,规定性语法有一些问题。规定性语法的深层愿望是为语言建立逻辑。不幸的是,语言注定无法完全遵循逻辑。人们在日常生活中说话时不会想太多。简单明了的意义远比深刻的逻辑重要。当代中国有一个特别典型的例子:“台风登陆新加坡”这似乎是一个合理的条款,对人类和动物无害,但在分析语法中有问题。着陆本身已经是一个动宾短语“着陆”。我们怎样才能把它用作动词,并迫使新加坡把它作为宾语来遵循呢?这完全违背逻辑!五十年前这确实是错误的,但是今天动词-宾语短语已经是动词的标准用法了。毕竟,这个词比“台风登陆新加坡”要少,不会引起任何歧义。

因此,在语言学研究中,几乎每个人都遵循描述语法的路线:只有观察、记录和研究。如果有许多人以不同于教科书的方式说话,那么记录并发表他们,不要跳出来说“你错了”。

回到我们面前的话题。黑洞的概念在科幻小说领域早已司空见惯。作为一个科幻迷,奇点不能说是在讨论专业学术问题(你知道,虫洞度量表达式非常复杂,不同的虫洞度量表达式有不同的结果,没有数学公式的讨论只是文学创作和玩票)。因此,我们不能坚持这一规定。然而,如果我们随便写一篇文章,这不是语言学研究,没有必要坚持描述性的。因此...这篇文章没有给出答案。毕竟,已经有很多人在读j和典。(作者:Ent古生物学博士生,科学松鼠协会成员)