洛书尝试了多种数学工具。
经典函数论太局限,无法描述分形结构;分形几何工具专门描述分形,但无法与经典几何兼容;泛函分析可以处理函数空间,但维度谱不是普通的函数,它在每个点上的取值本身又依赖于尺度参数。
经过七百三十一次尝试,洛书终于找到了一个可能的框架:基于测度论的维度谱理论。
在这个框架中,维度谱定义为一个双参数函数d(x,s),其中x是空间点,s是观察尺度。
对于每个点x和每个尺度s,d(x,s)给出该点在该尺度下的有效维度值。
当s趋于无穷大(宏观尺度)时,d(x,s)可能趋近于整数;当s趋于零(微观尺度)时,d(x,s)可能趋近于分数值;在中间尺度,d(x,s)可能在整数和分数之间平滑过渡。
这个定义在数学上是严谨的,但计算极其复杂。
描述一个简单三维空间的维度谱,就需要一个定义在全空间和全尺度上的函数,其数据量是天文数字。
而第二个难题在于如何从维度谱推导出物理定律?