毕业于北京大学元培学院,擅长以通俗易懂的文风写作最有争议性的科学话题,涉及演化、物理、数学等诸多领域。精通翻译,关注社会新闻与科学漫画。致力于与顶级科学家的沟通与采访。
《欢乐颂》里有个人物的网名是“奇点”,片中人物念作qí dian。
哎等等,有网友要说了,这个字不是念 jī 吗?这个词不是在说黑洞的核心,大爆炸的起源,或者科技发展到人类无法想象的那个场景吗?
是,来源是那个来源。但这个字该念啥,还不是个很简单的事情。
《欢乐颂》里的“奇点”是一个网名,既然是名字嘛,主人说了算。不过一般人取网名的时候多半会有点儿考虑。原著没有说,但电视剧里给了个定义:“奇点是时空中的一点,是
大爆炸宇宙论所追溯的宇宙演化的起点
…
…”
如果照这么说,那就是用的
引力奇点
的概念了。比如大爆炸前的宇宙奇点。
真正的引力奇点其实比片子里的那个定义更广。它指的是,某个天体在这个位置上的引力场似乎变得“无穷大”了。准确地说,是我们平常用来测量引力场所用的量变得无穷大,在这个点上平常的物理定律不管用了。目前广义相对论和量子力学在描述宇宙大爆炸最初的瞬间时都会失效,因此那里有一个奇点。广义相对论还无法描述黑洞内部的一个位置,因此这也是一个奇点。
但这个概念也不是物理学的原创,它是
从数学上的奇点引申来
的。
在数学上,
奇点(singularity)真的是一个点
。在这个点上,一个函数(或者别的数学对象)或者没有良好定义(比如趋向于无限大),或者表现出了别的奇怪的属性(数学上称之为“病态”,和“良态”相对)。
听起来很高深,但是它有很多常见的例子。比如最典型的,初中就学过的反比例函数:
函数图像 f(x) = 1 / x
这里 x 是不能取 0 的,因为随着 x 无限趋向于 0, f(x) 无限趋向于无穷,在0点没有定义。那么,x = 0 就是这个函数的“奇点”。
很贴合物理学上的用法吧。
当然奇点不一定都没有定义,比如 f(x) = |x| 的 x = 0 也是一个奇点,但这只是因为这里是函数上唯一一个不可导的点。
函数图像 f(x) = |x|
而在数学里,没有疑问,正确的念法是qí,取“奇怪”的意思。因为 jī这个读音已经被占用了——数学里有奇(jī)偶性的概念,jī指的是孤零零一个、不成对、不能被2整除的数字,比如3或者1023这种的。奇偶性也可以引申用来指函数,因为对于f(x) = x^n 这样的幂函数而言,n是奇(jī)数时函数就是奇(jī)的,n是偶数时函数就是偶的。显然这和函数上的一个“奇(qí)怪的点”是完全不同的概念,区分一下也是理所应当的。
(顺便一说,singularity是singular的名词形态,而singular有奇特、不同寻常的意思。)
虽说奇点来自数学的奇(qí)点,但并没有哪条规定说,它一定要保持念法不变。到底念什么,这是语言问题,不是数学问题。
而这就涉及到语言领域的万年大坑:规定性语法 vs. 描述性语法。用人话说就是,当我们谈论一门语言的用法时,
到底是语言“应该”怎么用,还是语言“事实上”怎么用?
你在语言课上学习的的,多半是
规定性语法
。它的目的是教会人使用一种正确的或者说合适的语言。比如你的英语老师会对你说,“不要把不定式的to和中心词分开。”
但是对不起,有些人就是这么用的!最典型的莫过于星际迷航系列的开场白:“To boldly go where no man has gone before”。一个“规定性”语法者会说,这句话不合语法,是错的。相反,一个“描述性”语法者会说,语言不存在对错,我只是观察并发现人们会把不定式分开,然后我把这个现象记录下来。
这种说法被幽默科幻小说《银河系漫游指南》称为“勇敢地分开前人所未分的不定式”( "to boldly split infinitives that no man had split before"),一出便一发而不可收,现在已经成了人们普遍接受的用法。
换句话说,世上本没有路,走的人多了,就有了路……
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显然,“规定性”语法是很有用的,因为它等于是在
确立一种“标准语言”
,为不同人之间的交流带来了很大的便利。且不说学校的语言课程,几乎所有学科在定义自己所使用的术语时,都在尽可能使用“规定性”语法——毕竟学术交流里“清晰”是第一要求。也因此我们可以毫无疑问地说,数学里奇点就是qí dian。