观测过程理论为了描述观测主体对于观测客体的“一无所知”的状态,不得不提出了一种分布,叫广义均匀分布,意思是一个随机变量取任何实数的可能性一样。而这就不得不给出了一个超实数d,来描述整个实数轴的长度,这当然是一个无穷大的数,而通常的实数,我们叫做标准实数。d也被称为标准无穷大数。
为了分析方便,以d为基础还定义了另外两个超实数。一个是d的倒数,用e来表示,因此e是一个无穷小数,也被称为标准无穷小数,还有一个,是d的一半,用D来表示,因为,正实轴的长度,和负实轴的长度,都可以视为整个实数轴的一半,因此长度就都是D。如果把正实轴截为无穷多个单位长度的区间:(0,1],(1,2],(2,3],…, 则如果将每一个区间对应于一个自然数,所有这些区间的长度加起来当然等于D,因此也可以认为自然数的个数为D。
因此,在新的运算规则中,记号与
相同,而记号
与
相同。
我们先来算两个积分如下。首先算一个积分值:
a当然是无穷大数,是整个实数轴的一半的长度的立方再除以3。再算另一个积分值:
b也是一个无穷大数。现在用a的开3次方除以b的开平方,得到
瞧,用无穷大数算来算去又算出了一个普通的实数。这件事情能不能用传统的数学分析得出来呢?如果想象用传统的数学分析来描述上面的题,也许就是求一个如下的极限值:
能说这个极限值就是上面算出来的0.980560…吗?如果把这个极限值作为一个考研题中的填空题,一般的考生能够想出上面的做法吗?
上例出算出的两个数a和b,在实际应用中,有可能是先获得某个信息,根据这个信息,算出a的值,虽然它是一个无穷大的数,但是仍然可以存放在计算机中,然后,可能过了几个月,或者几年后,再获得另外的信息,因此而算出b的值,最后才决定用a的立方根除以b的平方根的。笔者首先在2000年就使用计算机用C++语言实先非标准实数的运算进行了探索,发表在当年的《深圳大学学报》的第17卷第1期。
这是观测过程理论的附加的成果,如果按这个成果,我们就不必有什么“无限逼近”的概念,而只需要简单地对超实数进行运算就行,而且,还可以用计算机来实现超实数的存储和运算。我们也不必考虑什么收敛不收敛发散不发散,只管计算就行,算出来无穷大数,当然可以认为对应于发散,但是,这个数以后还有机会算成普通的标准实数的,例如上例。
当然,对此,中国的搞了微积分多年研究的中国的许多数学家们很不适应,必然特别不舒服,会说外国人已经弄出了好东西,我们何必更改。他们永远都是无条件跟着外国人跑的,完全不想另立一套运算规则。