黎曼几何不一致的定理—元数学与元物理学(22)
2018-06-04 08:05阅读:
黎曼几何不一致的定理
元数学与元物理学(22)
李子 李晓露
摘要
本文证明了:黎曼几何学不一致,是假的理论;并且证明了广义相对论是假的理论;现代宇宙学是假的理论;超弦理论、M理论都是假的理论。
关键词
黎曼几何
希尔伯特计划 一致性
1.前言
欧几里得证明了毕达哥拉斯学派的“宇宙中的一切现象都能归结为整数或整数之比”的观点自相矛盾,导致了数学第一次危机。其结果是,数学家们抛弃了毕达哥拉斯主流学派的观点,诞生了新的至今仍是初中教科书内容的数学理论欧几里得几何学。
欧几里得几何学的五条公设:
、从任何一点到另一点可以引一条直线。
、每条直线都可以无限延长。
、以任意点为中心,以任意长为半径可以作圆周。
、凡直角都相等。
、平面上两直线被一直线所截,若截线一侧的两内角之和小于二直角,则此两线必相交于截线的这一侧。
2.非欧几何学的来源
近2000年数学界用欧几里得几何学前四个公设证明第五公设的失败,使数学家相信第五公设是独立的。通过修改第五公设,诞生了罗氏几何和黎曼几何。
欧几里得几何学,若去掉第五公设,则是绝对几何。
在绝对几何基础上增加另一个第五公设:“过已知直线外一点至少可以作两条直线与已知直线不相交”。则是罗氏几何学。
黎曼几何修改了欧几里得几何学公设中的第二公设和第五公设。
黎曼几何的公设:直线可以无限延长,但总的长度是有限的。
黎曼几何中的另一条基本规定(实质上的公设)是:在同一平面内任何两条直线都有公共点(交点)
。
由欧几里得几何学可得到定理p:“三角形内角之和为180度”。
由黎曼几何学可得到定理r:“三角形内角之和大于180度”。
由罗氏几何学可得到定理q:“三角形内角之和小于180度”。
为了证实三角形内角之和究竟是多少,黎曼的老师数学家高斯,曾在地球上找三点,具体进行了测量,结果未有答案。显然,如果有确定的结果,则三个几何学只会有一个与事实相符,另外两个必然是与事实不符的错误理论。
数学家高斯最早发现非欧几何,但他至死都不发表,一定有他不发表的道理。即他认为正确的理论,就发表。他认为错误的理论,就坚决不发表。这是科学家对科学真理负责任的一种高尚品德。
3.非欧几何学的一致性证明
从希尔伯特规划证明论(元数学)诞生至今,数学界以一致性作为判断数学真理的标准。
意大利数学家贝特拉米(E.Beltrami,1835-1899)于1869年提出的常负曲率曲面模型(非欧几何学的欧氏模型),德国数学家克莱因(F.Klein,1849-1925)于1871年提出的射影平面模型和彭加勒在1882年提出的用自守函数解释的单位圆内部模型。这些模型证明了非欧几何学相对于欧几里得几何学是不矛盾的[1]。但要说明的是:以上数学家的非欧几何学的一致性证明,并未证明非欧几何学是一致的。仅证明了相对性,即证明了如果欧几里得几何学是不矛盾的,则非欧几何学必然是不矛盾的。
根据元数学希尔伯特计划[2],一致性是某数学理论成为真理的必要条件,因此,欧几里得几何学是真理,是非欧几何学成为真理的必要条件。
4.黎曼几何不一致的定理
黎曼平面几何是“二维”平面几何。所谓“二维”是以二维数轴为基础的。没有二维数轴,所谓“二维”平面几何只是空中楼阁。
然而一旦你通过实践,建立黎曼几何二维平面坐标系X、Y数轴后,其任何一维数轴都存在自相矛盾,这是导致黎曼平面几何、广义相对论自相矛盾的根源。
二维平面X,Y数轴的单位长,是测量二维物体长度、高度、三角形的边长、任意两点距离等的尺。通常以1厘米、1米、1千米等为单位长。对于宇宙宏观世界,通常用1光年、1亿光年为单位长。而单位长在数轴的均匀分布可用数值1、2、3、…标示在数轴上。
2.1
定理一:黎曼几何的一维数轴与代数存在矛盾。
证明一:(用反证法)
假设黎曼几何的数轴与代数不矛盾。
以黎曼几何测地线X数轴为例,其X数轴测地线,相当于是在球面上的软尺,可以测量球面上任意两点的距离L。
根据假设可得:黎曼几何数轴上的数1,2,3,…,符合代数(数论)的定理。则在“直线”X数轴上有:1+1=2,1+1+1=3,…。n个1相加,其长度x=1×n。等于n。符合代数加法和乘法定理。如测量太阳与地球的距离L,取单位长为1km,就可以应用光速、时间和代数的乘法定理计算出L的值。又如在球面上的直角边边长为10cm的等腰直角三角形,在单位长为1cm时,其边长符合代数加法和乘法定理。该三角形内角之和大于180度。
然而,当n趋向无穷大,即n→∝时,用单位长测量、计算X数轴的长度时,在代数有极限定理
:lim
x=∝。而黎曼几何有公设:直线(X数轴)可以无限延长,但总的长度是有限的。由此可得:lim
x≠∝。二者互相矛盾。代数理论否定黎曼几何公设,且黎曼几何公设也否定代数的定理。因此,黎曼几何的数轴与代数不矛盾的假设不可能成立。
本定理证毕。
证明二:设在黎曼几何平面建立二维坐标系的X轴和Y轴。
黎曼几何的公设与黎曼几何坐标轴存在逻辑矛盾。
在代数与平面解析几何理论中,代数的直线方程表示为:y=kx+b,该方程与黎曼几何公理矛盾。
(1)黎曼几何的公设:直线可以无限延长,但总的长度是有限的。
而代数的直线方程为:y=kx+b。当x→∝,其总的长度不可能是有限的。
(2)黎曼几何的一条基本规定:在同一平面内任何两条直线都有公共点(交点)
。
而2条代数的直线方程:y1=k1x+b,y2=k2x+c,若斜率k1=k2,b≠c,则两条直线平行,且该二元一次方程组无解,两条直线不可能有交点(相同的解)。但黎曼几何的基本规定:任何两条直线必相交。二者存在逻辑矛盾。
本定理证毕。
定理一证明了黎曼几何与代数存在矛盾。
由百度百科“黎曼度规”可得:在黎曼几何,度量张量(英语:Metric
tensor)又叫黎曼度量,物理学译为度规张量,是指用来衡量度量空间中距离,面积及角度的二阶张量。
在黎曼几何宇宙空间任意两点a、b的距离L,a到b的弧线长度L的定义、两个切矢量的夹角的定义、导出度量张量的矩阵形式G的代数方程、极坐标(r,Q)到直角坐标(x,y)的坐标变换、弧线长度转为微积分方程及其推导等都是代数的内容。
定理二:黎曼几何是不一致的。
证明:根据定理一可得:如果代数理论正确,则黎曼几何的公设:“直线可以无限延长,但总的长度是有限的。”必然是错误的。并且,黎曼几何的另一条基本规定:“在同一平面内任何两条直线都有公共点(交点)
。”也必然是错误的。
由此可得:黎曼几何必然是错误的。
而如果代数不正确,则黎曼几何用代数作出的定义和其推导的所有内容全部不正确,由此也必然可得:黎曼几何是错误的。
因黎曼几何包含有很多代数内容,若去掉黎曼几何的代数内容,则黎曼几何也不能存在,根据定理一可得:黎曼几何必然自相矛盾,不一致。
本定理证毕。
判断黎曼几何是不是真理,是由元数学根据黎曼几何理论是否一致,来判定的,而不是根据物理学来判定的。
根据元数学希尔伯特计划[2]对理论一致性的要求可得:黎曼几何绝对不是真理。
5.黎曼几何学的真实性
对于真实世界一个确定的、真实的直角边为10cm的等腰直角三角形,其内角之和究竟是多少?
根据欧几里得几何学定理p:“该三角形内角之和为180度”。
根据黎曼几何学定理r:“该三角形内角之和大于180度”。
而根据代数的锐角三角函数的定理:
正切函数Tan
∠BAC=BC÷AC=1,则∠BAC=45°。
同理,∠ABC=45°,则此直角三角形内角之和为180°。
如果代数正确,则由此可得:欧几里得几何学定理p是真命题,黎曼几何学定理r是假命题。并由此可得:黎曼几何学是假的理论。
爱因斯坦对黎曼几何并不很了解,当时他是向数学家请教了黎曼几何后,才创作了广义相对论。至今数学界都没有黎曼几何一致性的绝对证明。他盲目相信黎曼几何是正确的,并大胆将黎曼几何应用于物理学,实际上是在冒险。在逻辑论证上犯了论据(黎曼几何)虚假的错误。
现在主流物理学家们仍迷信爱因斯坦和广义相对论,坚信代数并且相信黎曼几何学是真理,这可用反证法予以反驳。
证明:用反证法。
假设黎曼几何学符合事实,是真实的。则由假设必然可得:黎曼几何学定理r:“直角