Powered By Blogger

2012年1月4日 星期三

物質結構4:簡單的線性平衡區+複雜的非線性動態區

化約科學, 以線性模型近似描述各種宇宙定律與現象, 在平衡區附近, 得到非常精準的近似. 以人類目前的尺度論, 甚至稱得上完美. 它具有簡單的型式, 簡單得美麗(, 是因為合乎人們的期待). 但在離平衡區稍遠處, 宇宙現象(動態系統)的非線性特徵, 變得愈加重要. 當這個非線性特徵不可被忽視時, 完美簡單的線性型式, 便失去正確性.

整體來說, 宇宙現象是線性特徵加上非線性特徵的混成. 在平衡區附近, 能夠以線性模型完美近似, 正如費曼描述物理定律的特性時說的簡單就是美. 在平衡區附近, 必能獲得簡單就是美的線性模型. 它表現出來的美, 是因為簡化, 因為省略誤差, 因為合乎人們感官與大腦容納的期待.(人類的感官能力與大腦容量有限制)

但當遠離平衡區時, 非線性特徵變得愈加明顯, 宇宙現象就失去簡單性(其實, 簡單或複雜, 只是就人類目前知識的認知能力而言, 就人類目前感官與大腦能力而言, 受限於我們的數學系統, 數學語言. 線性或非線性, 對於宇宙本體而言, 並沒有簡單或複雜的區別. 線性與非線性的切割, 這是人類的造作, 或說是創造. 是人類文明的成就.). 愈趨向動態, 就愈遠離平衡區.

這可以用數學語言的泰勒展開式來說明零次常數項, 一次線性項, 二次非線性項, 三次非線性項, 四次非線性項在愈遠離平衡區時, 愈高次項愈顯重要, 因為(X-C)n變大得更快些. 愈高次項愈顯重要時, 非線性特徵就愈明顯.

沒有留言:

張貼留言