DEMAI INTERNATIONAL PRESS · 专著第 70 号
同一个圆,两条逼近:一条给出 3.1415926,一条永远是 4。而两条的极限点集,是同一个集合

SDE数学解构导论

显露 · 差异 · 纠缠:数学对象如何被决定,新结构如何发生
王德生 著 · 111 页 · 书名页·版权页·目录·前言·六编四十六章·参考文献 75 条 · 约 5.9 万汉字 · ISBN 979-8-90690-000-5 · 定价 US$50.00
《SDE数学解构导论》封面
全书的一句话

数学对象的显露态,其每一条同构不变特征,都是差异路径与纠缠系统这一对共同给出的;而这一对本身也在发生,发生走有限条通道。

数学教材有一个几乎不被察觉的习惯:把对象写成它最后的样子。圆是到定点距离相等的点集,函数是满足单值条件的对应。这样的写法极其成功——它让逻辑依赖排成一条可以逐级验证的链。

代价是两样东西被写没了:这个对象是怎样被生成、被逼近、被测量的,以及这一切在什么度量、什么拓扑、什么公理下才成立。本书把前者叫做差异路径,后者叫做纠缠系统,并把上面那句话从一条听上去正确的宣告,改造成一条可以为假、可以被检验、可以被推翻的定理

开场那个反例:同一个极限点集,两个长度

半径 1 的圆。第一条路径是内接正 n 边形,周长 2n·sin(π/n),收敛到 2π = 6.283185,周长除以直径得 3.1415926。第二条路径是从外切正方形出发反复把角折进去顶到圆上,锯齿越来越贴近圆,而周长恒等于 8,除以直径永远是 4

关键在于第二条不是"不够像"。它非常像:

收敛方式锯齿的极限内接的极限相同?长度泛函
点集Hausdorff 距离完全相同只下半连续(Golab)
面积测度 / L¹圆盘圆盘完全相同只下半连续
切向参数化测度圆 + 振荡不同连续

第 12 层锯齿到圆的最大距离是 1.92×10⁻⁴,而周长仍是 8.0000000000。前两层看不出任何差别,差别只在第三层才出现。

于是本书第二章的三条命题:「沿逼近序列读出的长度」不是极限点集的函数(构造性证明:两条序列的 Hausdorff 极限是同一个集合,长度极限却是 2π 与 8);点集层与面积层只给一个不等号,代入本例即 2π ≤ 8,不等号严格成立,没有任何矛盾;以及一个刚性取舍——想让两条序列有同一个极限,长度就不连续;想让长度连续,两条序列就不再有同一个极限。

六编
交出什么要点
一 缺口不给答案,只把缺口挖开圆的四种变法排成一张四格表;七条概念发生链的两种形状;哥德尔画的边界
二 决定定理命题先设三条防,再给定理与三行证明,再用 sin(x) 跑到底:四条路径、一张归属表、五个反例、四条硬边界
三 三通道分类新结构的发生分解为压缩、目标发生、扩张,各带一条能判错的签名
四 构造诊断伞与共振算子;退化定理带条件、带常数、带 O(r²) 收敛率;体积量与跳变量的分道
五 史证九十年菲尔兹奖按三通道读1966 一届四人分在三条通道上;解决型约占一半且不在对象域内
六 边界规范与账七条研究规范、十个可检验问题、逐编总账
四处可以一页纸复算的地方
sin 在 ℂ 上
同一条 y″=−y、种子 (0,1),换到复数域:sin(i) = i·sinh(1) ≈ 1.1752 i。有界性翻面,而 |sin| ≤ 1 在实数上成立。
sin 在 ℚ_p 上
同一递推,收敛半径 p^(−1/(p−1)),不再是整函数。「整」是环境借给它的。
sin 在特征 p 上
递推在 (n+1)(n+2) 不可逆处断裂,对象根本不存在。存在性本身是环境事实。
退化定理的常数
三维、指示核下 c = 2π/15,误差首项 (π/210)r²|k|⁴。解析乘子与对偶蒙特卡罗两法各算一次,逐位吻合。
与姊妹卷第 53 号的分工

本书第四编的相容性公理伞模型SDE 数,均出自专著第 53 号《SDE数学导论(修订版)》,本书不重复其工作,只做一段窄的延伸:

第 53 号已完成本书做的
相容性公理命名,写成六重约束;证明六条是物理假设而非数学必然;以 Santos 定理给出不完备性沿用其名,只取与本编主题相关的两条粗化形式
伞模型三参数 (r, ω, v),传统数学=r→0、ω=1、v→∞ 的三重退化只动 r→0 那一重,固定 ω 与 v。这是收窄,不是推广
SDE 数无量纲 N = r·ω/(v·T_c),判秩序 / 介生 / 混沌三态另立一个量:盲缺口比 δ,量承重泛函中不能被逐块写出的比重。二者不可混用
退化定理三重退化的定性陈述给 r→0 那一重补上显式常数与 O(r²) 收敛率;并把它反过来当诊断

本书早期稿曾把"给相容性公理命名"记作第四编的增量,那是一处事实错误。第二十二章、第二十八章归属表与第四十五章总账均已改正,并在书中写明改正本身。

三句写在最前面的话
其一
本书最重要的两条定理都不是新数学。第二编的决定定理是泛性质的唯一性论证;第四编的退化定理在非局部向量微积分、peridynamics、图 Laplacian 收敛三支文献里都是标准结果。本书重证是为了让常数与边界对读者透明。
其二
增量集中在三处:把特征逐条归属给差异路径或纠缠系统,并预言换环境后哪一条翻面;把新结构的发生分成三条各带可判错签名的通道;把退化定理反过来当诊断,由此得到分道三分与失明判据。
其三
这三处的层级都不是最高——归属只做完一半,通道的穷尽性未证,盲缺口比尚未良定。三处全部写进第四十四章的十个可检验问题。
参考文献的三级分级

本书 75 条文献逐条标出分级,不作整篇笼统声明:【一】本次核实到卷、期、起讫页码或 DOI,可直接引用(9 条);【二】标准著录,多来源一致(37 条);【三】页码或版本待核,引用前请自行复核(29 条)。

作者恳请读者:引用【三】级条目前先自行复核。一本把自己的不确定处写在明处的书,才值得被引用。

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