压缩映照
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十一假期,闲居老家,老家有“过早”的习惯,今日过早时,突然想到,今天的到来预示着这一年已过去了3/4,这一天里有没有这样一个时刻,它在这一天的位置恰好等同于它在这一年的位置。这里,“位置等同”更准确的定义是,一个时刻在一个时间区间内的比例相同:t/td=T/TN,其中t和T分别是这一时刻在这一天已经过的时间与它在这一年已经过的时间,而td和TN分别是一天和一年的总时间,它们都是定值。
你可能会说,那还不简单,既然这一天是这一年的3/4,那找到这一天的3/4处,不就行了。问题是,我们要找的其实是一个点,不是“一天”这样有长度的时间区间,一个时刻在一年中的位置,只能大约而非精准等于3/4。
很容易想到,t和T并非两个独立的变量,它们是有约束关系的:T=t+tp,tp是前九个月所有天数的总时间,从今年的0时到今天的0时,再加上今天经过的时间t,就等于今年经过的时间T。
两个式子联立,即刻得到t值,它是精准的解析解。
回过头来看那个“一天在一年中的位置”,它也是有意义的,是一个小区间d在另一个大区间N中的位置。很自然可以想到,一天中也存在一个更小的区间d1,它在这一天的位置,恰好等于一天在一年中的位置。
稍微思索便知,前面求出的那个时刻t,肯定落在这个更小的区间d1内。
这个过程可以继续做下去,小区间d1中也一定存在一个还要小的区间d2,d2在d1的位置,恰好等于d1在d的位置,也等于d在N的位置。而t同样也落在d2中。这个过程循环下去,t的限制区间dn会越来越窄,当n趋向于无穷大时,它能收敛到我们用解析方法求出的t那个点么。要知道,就算是无限缩小的区间,也未必能收敛到一个点,很简单的,例如[0,1+1/n],最终收敛到的是[0,1]这个闭区间。
答案是肯定的。
如果你看到一个数学系学生(学高级微观经济学的也有可能)在校园到处扔地图,ta是在致敬压缩映照原理。在校园内任意一个地方扔一张校园地图在地上,一定存在一个点,它在校园中的位置和在地图上的位置是重合的。
比起时间轴,地图是二维的,如果恰好和我大学校园一样是规整的长方形,扔的方式又是边与边平行的话,那求这个点和算那个t,不过是多1个维度计算的差别。否则,不规则地图,又随意扔(还多了一个旋转变量),解析求解就麻烦得很多。但压缩映射的本质是一样的,可以在地图上先挖出更小的图块,它在地图上的位置恰好是地图在校园里的位置……
这样想来,我们任何人的一天中一定存在这样一个时刻,它在这一天中的位置,等于它在这一生中的位置,和年不同的是,一生的长度无法预知,所以我们没有办法现在就确定这个点。但它一定存在,说不定我们已经悄悄经过了呢。
小时候拿个镜子对着镜子,镜子中又有镜子,光子在两镜间跳来跃去,带领着镜与我,向着镜中深邃处无限远去。那时我想,这一切会有尽头么,那里是怎样的王国。
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