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公理化魔法理论第一章(以及导论)

2018-11-02 12:56 作者:赵明毅  | 我要投稿

这什么玩意怎么不支持LATEX的???

https://zhuanlan.zhihu.com/p/38517009

那对不起了只能知乎见。


还有为什么非要有图???那对不起只能上这图了

(死宅别想谈恋爱了.jpg)

(滚去和你的真理结婚吧.jpg)

§0性质及任务


采用范畴论的方法为所有的魔法(泛指一切非物理的操作)理论构造一个统一的基础,并在此基础上看能推出什么有趣的结果


(写这个的动机是,目前我见过的所有魔法理论都太low了,现代一点的魔法理论(指所谓的理科生写的那种魔法理论)是对物理学乃至工程学的低端模仿,神秘学传统(金色黎明星体投射之类)的魔法理论是对更老的物理学(中世纪到文艺复兴时期的天文学和化学(炼金术)的低端模仿))


§1.1约定符号


C :所有可能世界的集合  c\in C :一个具体的可能世界


L_{c{_i}} :第 i 个可能世界 c_{i} 中的自然律。


(按照某种假设,可以认为只有一个 L  ,第一版本暂时先采用这个假设,也就是 L 为量子力学的 U 过程,并且认为不存在 R 过程)


那么我们有第一个函子,是 F:C\rightarrow C/L_{c{_i}}也就是对所有可能世界进行分类,直观解释是把一个世界的过去和未来都看成相同的,这样分类以后剩下的世界互相之间都是“本质不同”的世界了。


同时C和 C/L_{c{_i}} 都是范畴,范畴的对象是集合,态射就是我们要研究的正题——魔法。也就是说,一个魔法是把一个可能世界变成另一个可能世界的映射。


§1.2魔法、魔术、根源、虚无


既然C中的态射是魔法,那么我们可以进一步细分魔法,按照型月的定义,魔术是那些等价于物理能做到的“魔法”,那么自然的,我们定义魔术为C/L_{c{_i}}中的恒等映射 id ,在 C 中则是那些满足 F(Hom(c_{1},c_{2}))=id 的态射。也就是说,“真正的魔法”是 C/L_{c{_i}} 中id以外的映射。


C 是可能世界范畴,本质上是集合范畴,集合范畴的始对象是空集 ∅ ,终对象是单点集{e}。那么我们把终对象解释为根源,始对象解释为虚无, Hom(∅,c_{1}) 即是“通往 c_{1} 世界的创世魔法”,同理可得终结魔法。


§1.3万有魔法(其实就是泛对象啦)


自然地,我们可以构造2个世界的积与余积,作为泛对象和余泛对象,构造想必大家都会(雾),那么我们来思考这个的意义是什么。


所有可能世界 C 作为集合范畴,积和余积都是笛卡尔积(有限情况),这样我们可以自然(合理)地得出“高维世界”(以及等价的高维生物)这个概念。


那么高等异界盟誓(大雾)便是下面要讲的推出(Pushout)与拉回(pullback)

§1.3万有魔法(其实就是泛对象啦)

自然地,我们可以构造2个世界的积与余积,作为泛对象和余泛对象,构造想必大家都会(雾),那么我们来思考这个的意义是什么。

所有可能世界 

 作为集合范畴,积和余积都是笛卡尔积(有限情况),这样我们可以自然(合理)地得出“高维世界”(以及等价的高维生物)这个概念。

那么高等异界盟誓(大雾)便是下面要讲的推出(Pushout)与拉回(pullback)

我实在不知道LaTeX怎么打这种交换图表了

上图即是拉回,把所有箭头反向即是推出。大写字母均为对象,小写字母均为态射。


拉回的难点在于态射(也就是魔法) f 和 g 该怎么解释。自然的,我们应该选择 C 作为“当前我们所在的世界”,那么f 和 g这2个魔法是“到达我们世界的魔法”,当然这里的到达不能解释成传送魔法。一个直观的理解在于,在 C 中能“施放”的所有魔法,自然应该以 C 为起点,所以 C 中的“我们”无法”学会“ f  和 g这2个魔法。所以我们先把这个放在这里,先看一下推出,然后回过头来思考这里的意义。

推出的第一个好处在于: f 和 g 这2个映射的意义很明显,就是 C 中的任意2个魔法,然后我们来看 u 和 v ,看起来我们遇到了和之前在拉回中遇到的同样的问题,就是u 和 v是“到达”\tilde{P}的魔法,但是这里我们作为“施法者”是站在 C 的位置,我们完全可以假想一个魔法是 两阶段的,第一阶段是 f 这个固定的效果,第二阶段是  u_{i} 的一系列效果(中的一种),但是在所有的第二阶段的效果里面,有一个效果是我们真正需要的,那就是这一系列\tilde{P}世界的“起点”P(具体地,每一个 \tilde{P}_{i} 加上2个映射 s 和 r 作为一个对象,在态射 h_{i}:P\rightarrow h_{i}(P) h_{i}t=u 下作为范畴,然后{P} 作为这个范畴中的始对象)



也就是说,我们“施放”的到达  \tilde{P}_{i}  的魔法,都是一个“三阶段”的魔法,但是有唯一一个魔法的结果是“两阶段”的,这就是2魔法的推出,这个推出是一个魔法的结果(等价的也能看成一个魔法)


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