一点讨论:康托‘完全集'与‘补集' 一位网友关于康托集的观点别出心裁,未经许可如下: ------- 网友的博文 ----------
著名的康托尔完全集是这样构成的:给出闭区间[0,1],把它三等分,第一次删去中间的那个子集(1/3,2/3),剩下[0,1/3]和[2/3,1],再把这两个闭区间三等分,第二次删去中间的子集(1/9,2/9)、(7/9,8/9),剩下[0,1/9]、[2/9,1/3]、[2/3,7/9]、[8/9,1],如此继续下去直至无穷,那么最终剩下的集合的测度可用下式计算: 1-(1/3+2/9+4/27+......)=1-(1/3)/(1-2/3)=0 康托尔由此得出,剩下的集合是测度为0的连续基数集,这就是康托尔完全集。 -[转者注:上面的为流行观点,下面的为该网友的问题]- 同样给出[0,1],把它三等分,假使我们第一次删去[0,1/3),(2/3,1]剩下[1/3,2/3],第二次删去[1/3,4/9),(5/9,2/3]剩下[4/9,5/9],如此继续下去直至无穷,那么剩下的区间连同[0,1]构成一个区间套序列,根据区间套原理有且仅有一点包含于区间套序列中,在这个"不断删去"的过程中,中间的子集收缩成一点。 回过头再来考察康托尔完全集,可发现位于区间两头的子集也发生同样的收缩而成为一点,其他子集均匀分布于[0,1]中[第一次删去的(1/3,2/3)较大],所以他们也同样收缩成一点,这样的话,最终剩下的康托尔完全集就是一个离散的连续基数集(基数等于2^N,用三进制编码,与实数等势)。要构造康托尔完全集也可取五等分、七等分......由此得到的集合的基数是2^N和6^N,只不过五等分,七等分导致的收敛较快: 五等分 1-(1/5+4/25+16/125+......)=1-(1/5)/(1-4/5)=0 七等分 1-(1/7+6/49+36/343+......)=1-(1/7)/(1-6/7)=0 问:数列的什么特征导致可数或不可数?测度为零的连续势集的充要条件是什么?
---[我在该网友的博客里的回复]--- 1> 学《分形几何》时,第一个例子就是康托集,留下了极深刻的冲击印象:长度为0,点数无穷多,维数为D=ln2/ln3=0.6309。 --此外,Koch曲线的分数维D= ln 4 /ln 3=1.2618,Sierpinski垫的维数D= ln 3/ ln 2=1.58506;Koch 4面体分数维D= ln 7/ ln 2=2.8074;进一步向4维、5维、更高维发展,若,在4维Sierpinski中心挖空操作则其分数维是D= ln 80 /ln 3= 3.9887;...... 2> 分维的引进是人类的空间观的一次革命性的变化,由于分数维的引进,点和线、线和面、面和体、三维体和四维时空之间的绝对界限模糊了:线既可由于分割而(维数)退化,也可由于弯曲而(维数)进化;面由于挖空而(维数)退化...... --在这一点意义上线弯曲向面挺进,面挖空向线靠拢......。它们的复杂性都比整数维几何大。 3> 私以为:牛顿时空观、爱因斯坦时空观都基于欧几里得的空间观,分维空间观的出现,必将为人类的时空观带来更为深刻的革命,这一革命目前仍然只是在逐步深化的阶段,仍有许多革命性的规律在等待人类去挖掘,比如,空间可以是分形的,那么时间可能也是,这样,时空观就会更全面地分形化,也更贴近真实的世界,所以,我常常感叹: 分形来到人间,科学从理想的天国走向真实的宇宙。 在拙文《四维最大对称宇宙的涨落》里对此仅点了一下,因过于复杂而未展开。 --也就是说,我们要在几乎是完美的‘四维最大对称宇观'的这一‘零阶近似'下,看到、理解和允许由于涨落而引起的宇宙物质的‘分形分布'、‘分形演化',--这不是两个极端,而是要更全面地看宇宙。 4> 博主所谈,从几何图像上看,似是康托集的‘补集'(当然不是严格的‘补集'),我是否可以把它理解成分形的‘影子'或‘空穴'?即,是分形几何中从整维图像中所去掉的‘边角料'。 总之,博主似乎是在对分形空其道而虑之,是另辟蹊径,那么,是否可以把博主这一思路进一步推广到Sierpinski垫、N维Sierpinski垫......? --期待博主能有更全面、系统、深刻的发掘。 【另】 拙文《四维最大对称宇宙的涨落演化》所描述的爱因斯坦场方程的‘推导'过程,实是基于温伯格的‘标准描述',其它一些深度足够的广相著作对这一过程也都有类似的描述。 --极为意外的是,拙文的这一描述受到二位博主的嘲弄甚至是谩骂,可否告知二位所学的爱因斯坦场方程的‘推导'过程是怎么样的? ******************** 博主不妨把上述回复当作疯话,不过,请博主一定认真考虑一下第4条:‘......是否可以把博主这一思路进一步推广到Sierpinski垫、N维Sierpinski垫......?--期待博主能有更全面、系统、深刻的发掘。'
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