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当时我就震惊了:无穷带来的各种悖论
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linux00信
孔丘舞剑
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pondering
发表于果壳
2011-04-28 11:19
送TA礼物
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1楼
2015-10-26 17:30
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linux00信
孔丘舞剑
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类似的二维几何悖论中,最著名的要属“科赫雪花”(Koch Snowflake)了。科赫雪花是一种经过无穷多次迭代生成的分形图形,下图就是前三次迭代的过程,迭代过程的极限便是科赫雪花了。它也有一个类似的性质:它的面积有限,周长却是无限的。用无限的周长包围了一块有限的面积,真是另类的“无中生有”啊!
IP属地:广东
5楼
2015-10-26 17:33
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linux00信
孔丘舞剑
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罗素(Bertrand Russell)曾经说过,这组悖论“为从他那时起到现在所创立的几乎所有关于时间、空间以及无限的理论提供了土壤”。阿尔弗雷德·诺斯·怀特海德(Alfred North Whitehead)这样形容芝诺:“知道芝诺的人没有一个不想去否定他的,所有人都认为这么做是值得的”,可见争议之大。无数热爱思考的人也被这些悖论吸引,试图给这些出人意料的结论以合理的解释。
当古希腊哲学家第欧根尼(Diogenes)听到芝诺的“运动是不可能的”这个命题时,他开始四处走动,以证明芝诺的荒谬,可他并没有指出命题的证明错在哪里。
亚里士多德对阿基里斯悖论的解释是:当追赶者与被追者之间的距离越来越小时,追赶所需的时间也越来越小。他说,无限个越来越小的数加起来的和是有限的,所以可以在有限的时间追上。不过他的解释并不严格,因为我们很容易举出反例:调和级数 1+1/2+1/3+1/4+…… 的每一项都递减,可是它的和却是发散的。
阿基米德(Archimedes)发明了一种类似于几何级数求和的方法,而问题中所需的时间是成倍递减的,正是一个典型的几何级数,所以追上的总时间是一个有限值。这个悖论才总算是得到了一个过得去的解释。直到 19 世纪末,数学家们才为无限过程的问题给出了一个形式化的描述。
尽管我们可以用数学方法算出阿基里斯在哪里以及什么时候追上乌龟,但一些哲学家认为,这些证明依然没有解决悖论提出的问题。出人意料的是,芝诺悖论在作家之中非常受欢迎,列夫·托尔斯泰在《战争与和平》中就谈到了阿基里斯和乌龟的故事,路易斯·卡罗尔(Lewis Carroll)写了一篇阿基里斯和乌龟之间的对话,阿根廷作家豪尔赫·路易斯·博尔赫斯(Jorge Luis Borges)也多次在他的作品中谈到阿基里斯悖论。
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7楼
2015-10-26 17:34
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孔丘舞剑
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球与花瓶(Balls and Vase Problem)
我们有无限个球和一个花瓶,现在我们要对它们进行一系列操作。每次操作都是一样的:往花瓶里放 10 个球,然后取出 1 个球。那么,无穷多次这样的操作之后,花瓶里有多少个球呢?
有人或许会说,这个问题显然是荒谬的——这个过程需要耗费无穷的时间,我们不可能等到那个时候。那么,我们不妨换一个问法,避开所需时间无穷的问题:在差一分钟到正午 12 点时进行第 1 次操作,在差 30 秒(1/2 分钟)到正午 12 点时进行第 2 次操作,在差 1/2 n-1 分钟到 12 点时进行第 n 次操作。那么,12 点的时候,花瓶里有几个球呢?
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8楼
2015-10-26 17:35
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孔丘舞剑
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无限长的杆(Infinite Rod)
有一张无限大的桌子,上面竖直地插着一根有限长的支柱。然后取一根无穷长的金属杆,把它的一头铰接在支柱顶端,另一头则伸向无穷远处。金属杆可以绕着支柱顶端自由地上下转动。假设金属杆和桌子都是无比坚硬的刚体。你会发现,这根无限长的金属杆根本不会往下转动!因为金属杆和桌子都很坚硬,如果它们相交,必然会损坏一个,所以唯一的办法就是金属杆与桌面平行。那么我们看到的现象就是一根无限长的金属杆,在空中仅仅靠一个点就保持水平!
这个有趣的问题是由数学家雷蒙德·斯穆里安(Raymond Smullyan)在一本庆祝马丁·加德纳 90 岁生日的书中介绍的。另外,如果我们把铰接的点移到金属杆的中部,那么金属杆就动弹不得,稳稳地和桌面平行了!
IP属地:广东
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10楼
2015-10-26 17:36
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__清岗寻芳
开科取士
7
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Android青春福利版
12楼
2015-12-17 18:14
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