標籤:

公理化魔法理論第一章(以及導論)

公理化魔法理論第一章(以及導論)

來自專欄公理化魔法理論4 人贊了文章

§0性質及任務

採用範疇論的方法為所有的魔法(泛指一切非物理的操作)理論構造一個統一的基礎,並在此基礎上看能推出什麼有趣的結果

(寫這個的動機是,目前我見過的所有魔法理論都太low了,現代一點的魔法理論(指所謂的理科生寫的那種魔法理論)是對物理學乃至工程學的低端模仿,神秘學傳統(金色黎明星體投射之類)的魔法理論是對更老的物理學(中世紀到文藝復興時期的天文學和化學(鍊金術)的低端模仿))

§1.1約定符號

C :所有可能世界的集合 cin C :一個具體的可能世界

L_{c{_i}} :第 i 個可能世界 c_{i} 中的自然律。

(按照某種假設,可以認為只有一個 L ,第一版本暫時先採用這個假設,也就是 L 為量子力學的 U 過程,並且認為不存在 R 過程)

那麼我們有第一個函子,是 F:C
ightarrow C/L_{c{_i}}也就是對所有可能世界進行分類,直觀解釋是把一個世界的過去和未來都看成相同的,這樣分類以後剩下的世界互相之間都是「本質不同」的世界了。

同時CC/L_{c{_i}} 都是範疇,範疇的對象是集合,態射就是我們要研究的正題——魔法。也就是說,一個魔法是把一個可能世界變成另一個可能世界的映射。

§1.2魔法、魔術、根源、虛無

既然C中的態射是魔法,那麼我們可以進一步細分魔法,按照型月的定義,魔術是那些等價於物理能做到的「魔法」,那麼自然的,我們定義魔術為C/L_{c{_i}}中的恆等映射 id ,在 C 中則是那些滿足 F(Hom(c_{1},c_{2}))=id 的態射。也就是說,「真正的魔法」是 C/L_{c{_i}}id以外的映射。

C 是可能世界範疇,本質上是集合範疇,集合範疇的始對象是空集 ? ,終對象是單點集{e}。那麼我們把終對象解釋為根源,始對象解釋為虛無, Hom(?,c_{1}) 即是「通往 c_{1} 世界的創世魔法」,同理可得終結魔法。

§1.3萬有魔法(其實就是泛對象啦)

自然地,我們可以構造2個世界的積與余積,作為泛對象和余泛對象,構造想必大家都會(霧),那麼我們來思考這個的意義是什麼。

所有可能世界 C 作為集合範疇,積和余積都是笛卡爾積(有限情況),這樣我們可以自然(合理)地得出「高維世界」(以及等價的高維生物)這個概念。

那麼高等異界盟誓(大霧)便是下面要講的推出(Pushout)與拉回(pullback)

我實在不知道LaTeX怎麼打這種交換圖表了

上圖即是拉回,把所有箭頭反向即是推出。大寫字母均為對象,小寫字母均為態射。

拉回的難點在於態射(也就是魔法) fg 該怎麼解釋。自然的,我們應該選擇 C 作為「當前我們所在的世界」,那麼fg這2個魔法是「到達我們世界的魔法」,當然這裡的到達不能解釋成傳送魔法。一個直觀的理解在於,在 C 中能「施放」的所有魔法,自然應該以 C 為起點,所以 C 中的「我們」無法」學會「 f g這2個魔法。所以我們先把這個放在這裡,先看一下推出,然後回過頭來思考這裡的意義。

方便那些不知道如何反向所有箭頭的人……

推出的第一個好處在於: fg 這2個映射的意義很明顯,就是 C 中的任意2個魔法,然後我們來看 uv ,看起來我們遇到了和之前在拉回中遇到的同樣的問題,就是uv是「到達」	ilde{P}的魔法,但是這裡我們作為「施法者」是站在 C 的位置,我們完全可以假想一個魔法是 兩階段的,第一階段是 f 這個固定的效果,第二階段是 u_{i} 的一系列效果(中的一種),但是在所有的第二階段的效果裡面,有一個效果是我們真正需要的,那就是這一系列	ilde{P}世界的「起點」P(具體地,每一個 	ilde{P}_{i} 加上2個映射 sr 作為一個對象,在態射 h_{i}:P
ightarrow h_{i}(P) h_{i}t=u 下作為範疇,然後{P} 作為這個範疇中的始對象)

也就是說,我們「施放」的到達  	ilde{P}_{i} 的魔法,都是一個「三階段」的魔法,但是有唯一一個魔法的結果是「兩階段」的,這就是2魔法的推出,這個推出是一個魔法的結果(等價的也能看成一個魔法)


推薦閱讀:

看完讓你愛上數學!數學竟然是如此神奇
圖解機器學習的數學基礎:線性代數,微積分,PCA的直覺(完結)
數學文化彙集
六年級奧數之趣味數學9

TAG:魔法 | 數學 |