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传递

来自Googology Wiki
Tabelog留言 | 贡献2025年8月30日 (六) 22:01的版本 (文字替换 -“BMS”替换为“BMS”)
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“传递”,全称序数结构传递现象,是一个在序数记号中出现的现象,与序数本身没有联系。“传递”一般描述一个序数记号表达式在展开时,不仅仅是判定展开所用到的元素参与了展开过程,还有别的元素也参与了展开过程。

解释

一个关于“传递”的典型例子是BOCF。我们发现ψ(1)×(n+1)=ψ(1)×n+ψ(0)+ψ(0)+ψ(0)+,是对一个基础的序数增加一系列ψ(0),那么ψ(2)的展开是否也是对一个基础的序数增加一系列ψ(0)呢?如果是的话,ψ(2)=ψ(1)+ψ(0)+ψ(0)+ψ(0)+,这明显和BOCF的定义不符。如果只有【形如ψ(α+1)的B hydra表达式可以确定展开式】这一条规则,我们只需要判断ψ里面的东西是不是有一个+1就知道展开式是什么了,而不需要管那个α是多少;但是在ψ(2)=ψ(1)+ψ(1)+ψ(1)+ψ(1)+里面,展开规则不仅管了ψ里面的东西是不是有一个+1,还涉及到了那个α+1α是多少,这就是“传递”。

不过也有人更倾向于用PrSS解释传递:1,2,...,1,2,不管省略号里面是什么东西,这个表达式的展开都是把末尾的2变为1,1,1,1,1,...;那么在1,2,2中,应该也遵循这样的规则,即1,2,2=1,2,1,1,1,1,1,...。其实不然,1,2,2展开为什么,不仅取决于坏根,还取决于坏根之后的一些元素,这才让1,2,2=1,2,1,2,1,2,1,2,...成为可能。

传递和迭代的关系

在4年前或者更久之前,array notation主导整个googology。在那个时候,构造大自然数有3条基本规则:基础运算、迭代、对角化。线性SAN中,s(a,b)=ab,这是基础运算;s(a,b+1,c+1,#)=s(a,s(a,b,c+1,#),c,#),这是迭代;s(a,b,1,1,1,...,1,c+1,#)=s(a,b,b,b,b,...,b,c,#),这是对角化。

考虑线性SAN里对应迭代的规则:s(a,b+1,c+1)=s(a,s(a,b,c+1,#),c),这是三项的SAN,在一步展开后,第二项变成了一个新的三项SAN表达式。到了四项SAN,s(a,b+1,c+1,d),在一步展开后,第二项应该也是变成了一个新的三项SAN表达式吧?显然不是,s(a,b+1,c+1,d)=s(a,s(a,b,c+1,d),c,d),第二项变成了四项的SAN表达式。但是我们只需要前三项就可以用迭代规则展开了,为什么第四项还要在迭代时放进展开式里呢?

这个问题,和在前面传递里讲到的“PrSS的1,2,2只需要坏根1和末项2就可以展开,为什么还要带上中间那个2呢?”,很明显是同一个东西!所以,构造大自然数有3条基本规则,基础运算、迭代、对角化,来到构造大递归序数之后,变成了新的3条基本规则:后继、传递、对角化

“传递”这个词的英文翻译目前还比较混乱,因为传递就是迭代这件事,在2024年12月初才被发现。刚刚发现传递的时候(2024年2月),直接机翻为transmitting,例如FOSnt中的t就是它的缩写;到了3月,传递的英文逐渐被remaining替代,这个名字由ProjectCF提出,虽然不那么符合除基本列序数序列之外的记号,但还是沿用到了12月,使用在了“著名”但早已不再使用的RD序列系统中的R。在发现传递就是迭代后,318'4开始将传递直接译作iterating。

传递按行数分类

PrSS的1,2,2=1,2,1,2,1,2,...和BOCF的ψ(2)=ψ(1)×n只是最表层的传递,后面还有更多种类的传递。

因为差分序列有明确的“行”的概念,所以这里以差分序列(和BMS)为例。表层传递,指的就是PrSS中存在的这种传递,或者叫1行传递,因为它在1行的BMS中就可以见到。

到了LPrSS,传递就没有那么容易发现了。LPrSS的1,3,5=1,3,4,5,6,7,8,9,...,有何不妥吗?只要看向每一项减去它的父项的值,组成阶差序列,就可以看出端倪:1,3,5阶差是1,2,2,但1,3,4,5,6,7,8,9,...却是1,2,1,1,1,1,1,1,...,这就是失去传递了。对于0-Y1,3,5=1,3,4,6,7,9,10,12,...阶差序列恰好是1,2,2=1,2,1,2,1,2,1,2,...,是没有失去这种传递的例子。这样的传递,叫做2行传递,因为至少2行BMS才能见到它。

实际上,BMS里最小的2行传递就是ζ0=(0)(1,1)(2,1),这就让(0)(1,1)(2,1)(3)可以突然从ζ0增加到φ(ω,0)。同理,BMS里也有3行传递,最小的例子是(0)(1,1,1)(2,2,1),它略微上方的(0)(1,1,1)(2,2,1)(3),即SDO,是一个巨大的记号坟墓,这正是3行传递强度的体现。BMS有任意n行的传递,都是首次出现在(0)(1,1,...,1,1)(2,2,...,2,1)

接下来跨越BMS,来到Y序列。我们暂时不考虑1,3,4,3提升,包括它下面的1,3,4,2,5,7,5提升也先不考虑。这样下来,1,3,7对应ω2行BMS,那么序数行BMS能达到Y的高度吗?差太远了,即便失去1,3,4,31,3,4,2,5,7,5提升,ααBMS也只有1,3,7,8,11,18,20,刚刚超过1,3,7一点点,为什么呢?

Y(1,3,7)及其展开式

看向Y(1,3,7)的展开式,注意那个斜着的1,2,2=1,2,1,2,1,2,1,2,...,你会发现,这确实是一种传递,但似乎比任意的n行传递都要更强,那这是什么传递呢?跨行传递,或者叫ω行传递。

我们严谨的定义BMS与ω-Y中的传递如下,值得注意的是,基于weak magma ω-Y的α to β传递的定义依然有部分争议:

基于BMS的a to b传递的定义:对于一个BMS表达式,末列最下方非0元素所在行记作b,删掉某行以及所有大于它的行之后,导致坏根发生变化,或在存在和不存在之间切换。有这样效果的行中的最大者记作a,如果表达式有这样的行a,那么就说这个表达式是一个a to b结构传递,否则说这个表达式没有结构传递。

基于weak magma ω-Y的α to β传递的定义:先重新规定ω-Y山脉图的第一行(也就是原序列)行标为0而不是1。然后LNZ沿用通用的定义,坏根定义为LNZ的左腿所在列,如果LNZ的左腿不存在,那坏根也不存在。对于一个ω-Y表达式(标准或不标准)的完整山脉图,LNZ所在行记作β,删掉某行以及所有大于它的行之后,导致坏根发生变化,或在存在和不存在之间切换,有这样效果的行中的最大者记作α。如果表达式有这样的行α,那么就说这个表达式是一个α to β结构传递,否则说这个表达式没有结构传递。

接下来到了Y序列也没有的传递:ω^ω行传递。在Notation Explorer中,看Defective ω·2 mountain notation;已知()(;1)=()(,1)(,2,,2)(,3,,3,,,3)(,4,,4,,,4,,,,4)...等于ω-Y,那么()(;1)(,2;1)=()(;1)(,2)(,3;3)(,4,,4)(,5,,5;5)...还能用ω-Y描述吗?显然,这个传递在Y的视角下,就和Y(1,3,7)这个传递在BMS视角下一样,这是更弱的记号完全无法理解的传递。

在按行数分类的传递里面,一般序数越整,传递越强,例如强度:ω^ω行传递>ω²行传递>ω行传递>2行传递。