//注:本文于2020年8月大幅改动并加入了大量新内容!
//注:本文于2023年1月修正了最后一小节关于引力轨道计算的错误并做了相应补充!
不一样的距离公式
大家知道勾股定理是直角边两边的平方和等于第三边,这是一个不用怀疑的事实,也有各种方法证明勾股定理,其中最著名的莫过“无字证明”了:
但其实这个证明是有问题的,因为勾股定理是可以不成立的!大家应该听说过非欧几里得几何吧,我前面的一篇文章也讲过一种“双曲几何”。非欧几里得几何本来是从否定平行公设出发推出的一系列新的几何学,但它们的实质是度量不一样,即计算距离的公式不一样。我们熟知的计算两点间距离的公式:$d=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$也是从勾股定理中来的。如果现在我们“强行”把距离规定成$d=\sqrt[p]{|x_2-x_1|^p+|y_2-y_1|^p}$,即勾股定律变成两边p次方和等于斜边p次方——这种空间我们称为p-范数空间。有一个很棒的短篇科幻小说叫《勾股》,讲述了一个受虫洞影响导致勾股定理中的幂从2偏离到2.013的故事,虽然广义相对论已经能证明弯曲时空勾股定理的次方数还是2,但这并不妨碍它是一篇很好的脑洞很大的小说。如果真实存在这种空间会怎样呢?下面我们就来探究奇妙的p范数空间。
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