休学时间正好在家把范畴论学一下,或许对于理解一些抽象的结构能有些许帮助
教材:Basic Category Theory - Tom Leinster, Cambridge studies in advanced mathematics
upd on 20260212 终于学完了,感觉这个东西一点用都没有
范畴论的思想是:当看待一个数学结构的时候(譬如全体群构成的真类以及它们之间的同态),我们不关心这个数学结构的对象是怎么构造的,而是关心这个数学结构的对象之间是如何交互的。这个思想和现代物理学的内核其实很像,对于一个十分小的粒子,既然我们还无法知道它内部的结构是怎么样的(甚至可能永远都无法知道,比如说这个粒子需要用光速的物体来轰击它它才会裂开),那么我们干脆用其他的已知的粒子来和它互动一下,看看他们是怎么交互的,会产生什么样的结果,从而来刻画这一个粒子的特性。当然通俗的,我们可以用一个常见的习语来描述这种思想:
如果一杯东西它闻起来像豆浆、看起来像豆浆、喝起来像豆浆…在一切探测手段下它都和豆浆一样,那么它就是豆浆。
基本的元素
为了应用这一思想,范畴论定义了一系列东西,它们是
- 范畴 ├── 对象 └── 态射与态射间的连接
- 范畴间的函子
- 函子间的自然变换
当然这些定义是有层次的,那我们是否可以继续拓延这些层次,定义出类似于自然变换的自然变换、NT的NT的NT等等这些概念呢?完全可以,按需自取即可。
之后,用范畴论语言来描述一个对象的性质的行为,我们称其为泛性质(实际上是,我们可以用态射来一一描述这个对象,而不依赖对象内部的结构,这也算是给出了一个对象在范畴论意义下的定义吧)。泛性质是范畴论的核心,为讨论和描述泛性质,我们有三种主要的结构:伴随、表示、极限。
UPD on 2026.5.7 我现在已经不知道学习这个范畴论的意义是什么了,或许这个课程对我来说太早了。它并没有为我提供一个全新的工具,所以为了宽慰自己,我只能说学习了(我学习了吗?)这个课程之后我获得了一种新的视角,或者说新的理念来看待我遇到的数学对象。
但是令我迷茫的地方在于,我接下来的时间都在学习(或者说尝试学习)数理逻辑和集合论的内容,从而继续去到递归论的一些内容,但是我发现这些学科研究的对象他们更多是语义相关的,当我们重新审视作为数学的基础的时候,我发现了一个很悲观的事实:我们在某种程度上只能在有穷的语言内来尝试捕获MetaUniverse内的一些信息,这使得对于“我们能知道什么,不能知道什么”这个更加宏大的问题上,这种Categories的Idea是于事无补的,有穷对人类的限制太可怕了。
而且和Yoneda Lemma的(某种意义上的)哲学宗旨不同的地方在于:如果两个对象看起来是一样的,更多可能是因为我们的系统太弱了,以至于无法发现他们在MetaUniverse中的本体的差别。那么差别究竟是什么呢?这种无力感很强,我已经迷茫了,感觉有点不知所措,或许该放下这一堆烂摊子去做一做其他有实际意义的事情了。
用语言来认知世界的方法的限制源于语言本身。我清晰的知道了这个限制存在。