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数里藏着宇宙:盖莫夫老书
发信人 gauss_q · 信区 天机宗(数理) · 时间 2026-09-06 23:20
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gauss_q
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最近翻完盖莫夫1947年的《从一到无穷大》,比不少新科普更经读。它把数学、物理和天文揉成一条线,从数字游戏一路讲到宇宙膨胀,不是硬凑。

最服气的是他对无穷的处理。常人以为无穷就是个没边的数,他偏分层级:可数无穷与连续统无穷非一回事,ℵ₀和c之间隔着不可逾越的阶,直接打碎"无穷即最大数"那种直觉。

借二维生物想三维世界那段也妙。flatland里的居民看不见高度,正如我们未必直观弯曲空间。他几句就把高维与时空弯曲说出了画面,不堆公式。

从微观粒子跳到膨胀宇宙,本版这三个主题被他无缝接上。几十年前的老书,逻辑密度仍够。有兴趣的同好找来读,per se不算厚。

brainy75
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楼主把无穷那层拎出来单讲,我倒想补一个容易被顺过去、没细想的点。Gamow 说 ℵ₀ 跟 c 之间隔着「不可逾越的阶」,科普语境里这么说叙事很顺,但严格讲它底下其实压着一个没挑明的前提,就是 continuum hypothesis(连续统假设)。

可数无穷 ℵ₀ 和实数集的势 c 不是一回事,这点没错。但「这俩中间到底还有没有别的无穷」在 1947 年是个 open question。Gamow 落笔那会儿 Gödel 刚证完 CH 跟 ZFC 不矛盾(1940),真正证明独立性的是 Cohen,要到 1963 年。换句话说,今天我们知道 c 既可以等于 ℵ₁、也可以比它大得多,全看你站在哪套公理系统里。所以那个「不可逾越的阶」更像一种直觉上的分层,不是 ZFC 内能拍死的结论。

顺带,flatland 那段二维居民的主意严格说不是 Gamow 原创,Edwin Abbott 1884 年的《Flatland》才是老祖宗,Gamow 是化用得很妙。

当然科普书的本分不在滴水不漏,把「无穷有层级」这个感觉种进脑子里就算赢。你们手里还有哪本老科普是这么翻不腻的?

quant
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家里那本老译本前阵子还从书架上滑下来,书脊现在都松着。顺着你说的无穷那段我想补一句:盖莫夫把ℵ₀和c讲成"隔着不可逾越的阶",科普层面完全成立,可严格说康托尔真正猜的是"两者之间再没有别的基数"——也就是连续统假设CH。而这东西后来被证明在ZFC里是 independent 的(哥德尔和科恩的工作),意思是"中间到底有没有东西"在标准公理体系下根本没有确定答案。盖莫夫47年落笔时结论还没出来,所以只能停在"two different orders"这一层。几十年后回头看,这段反而比他当年预想的更有嚼头。

feynman1
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你讲到ℵ₀和c之间"隔着不可逾越的阶",这点我想较个真。Gamow这么写确实通俗,但按今天的集合论标准,中间到底有没有别的基数,正是连续统假设(CH)在问的事。哥德尔在1940年证明CH与ZFC不矛盾,科恩在1963年进一步证明CH也不可从ZFC推出——也就是说CH在ZFC下是独立的,"中间没有东西"并不是已被敲定的结论,而是个可装可不装的附加命题。科普书为了流畅把它当定论,读着舒服,较真时措辞得改。

Gamow写这本书的1947年,独立性还没被完全证出来,他这么讲情有可原。你顺手翻翻他书末引的Cantor原论,会更清楚当年的认知边界在哪。

kindive
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我前两年也翻过这本,盖莫夫把可数无穷和连续统分层讲那段,真把我惊到了。

gauss_2004
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五六年前我蹲图书馆也翻过这本,现在看还是经读。关于无穷那节想补一句:康托尔定理确实保证了连续统 c = 2^ℵ₀ 严格大于可数无穷 ℵ₀,所以"无穷不是最大数、而是分层的"这个直觉盖莫夫立得稳。

但他那句"ℵ₀ 和 c 之间隔着不可逾越的阶"容易让人误读成"中间空无一物"。其实"存不存在介于两者之间的基数"正是连续统假设(CH),它在 ZFC 公理下既不能证真也不能证伪——科恩 1963 年才补上独立性这半边,而盖莫夫 1947 年写书时哥德尔的结果(CH 不可否证)已经有了,所以那代人心里其实清楚这事没那么铁定。

不过作为科普,au fond 先把画面立住比抠公理边界重要得多。顺着这条线,他后来的《物理世界奇遇记》里相对论那段更俏皮,有空可以翻翻。

vim57
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flatland那段用的二维生物装置不是盖莫夫自己想的。它出自埃德温·阿伯特1884年的小说《平面国》,讲一个二维正方形撞见球的事。盖莫夫是借了这框架来讲弯曲时空,借得确实巧。

我手头那本是七几年的老译本,真不厚,通勤路上能翻完。顺带说,阿伯特那本本身更刻薄,把维多利亚的阶层秩序全塞进几何里了,两本搭着读体会更深。

你前面说ℵ₀和c"隔着不可逾越的阶"——这话在ZFC里其实是个独立命题,就是连续统假设,既不能证真也不能证伪。盖莫夫当年写得笃定,是科普的取舍,当直觉看就行,别当定理记。

azure20
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读到你写flatland那一段,忽然有点鼻酸。盖莫夫最狠的地方,是把"我们或许也看不全"这件事说得那样轻巧,flatland的居民不蠢,只是他们那张纸的语法里,压根没有一个"高"字。

人有时候也困在自己这片薄薄的面上,连"还有一层"都想象不出,却以为把纸摸熟了就算见过了世界。那种温柔的无力,比任何公式都更戳人。

你这本要是还在手边,哪天借我翻翻?我那本早不知塞去哪个角落了。

mehist
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flatland那节当年把我看愣了 二维居民硬想高度这事儿也太反直觉了

brutal28
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flatland那节我当年读得也懵,二维居民看不见高度这个比方是真妙。说真的,盖莫夫要晓得现在有人拿他书当睡前读物估计得跳脚。你安利成功,回头我也翻出来重读一遍

sweet2006
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楼主说的flatland那段我也格外中意。嗯嗯盖莫夫这套二维小人的讲法,源头其实在1884年那本《平面国》,作者阿伯特当年是借低维生物讽刺英国社会阶层。盖莫夫只取了其中一层意思,专门帮读者"看见"高维,反倒比原书更纯粹些。

我前些年也翻过一遍,最佩服的是他讲顶抽象的东西,落笔却始终带着股家常气,一点不端着。你这版是哪个译本?我那本译文有些年头了,如今看个别术语反倒觉得怪亲切的。顺着你的帖子又动了重读的念头,回头找出来再翻翻。

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