化学反应的范異化:从计量学到量子结构的自下而上塔
化学物理
2026-05-27 v2
摘要
化学规律存在例外情况:价电子规律、赫斯定律、细节平衡、轨道对称性选择规则,均附带需单独记忆的免责声明。其根源在于:一个来自更丰富结构层面的问题,以更简单层面的词汇提出,即层级不完整。本专著明确展现各层级,构建从计量学、热化学、平衡、动力学、电子推移机制、立体化学、势能面到全粒子量子力学的九层范異化塔。每个层级都从两个在前一层级中互不区别的反应对中生成;解决每种歧义的最小延伸可证明是唯一的,通过非平凡的自同态完全序列中的驻点来认证,并恢复费恩伯格的不足定理作为同调推论。一个垂直维度:化学中的每个机器学习模型(产量预测器、神经动力网络、等变力场、学习波函数)都是单一塔层范異化积中的态射,等变性和热力学一致性作为普遍性质。三种不完整性结果(Eyring、Wegscheider、拓扑输出缺口)适用于当前文献。该框架可下采纳为代码:从单一塔前四层范異化积的算子函子到 Haskell IO 概概率子单子的克莱斯利范畴,实例化为布赖格-罗舍尔振荡反应的模拟器:吉姆斯菲尔方法的第一个克莱斯利语义和第一个范異化应用超出机器学习。通向全粒子量子力学的过程,玻尔-奥本海默作为 C*-代数连续场的经典极限,仍是最深的开放建构;四个候选猜想包括 Woolley-Primas 在该框架中具有具体的阻碍。
引用
@article{arxiv.2605.14974,
title = {Categorification of Chemical Reactions: a bottom-up tower from stoichiometry to quantum structure},
author = {Kyunghoon Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14974},
year = {2026}
}
备注
469 pages, 6 figures