8個無窮無盡的事實將會打擊你的思想,科學家都要被搞瘋!敢看嗎

宇宙 數學 烏龜 物理 阿喀琉斯 猴子 希臘 藝術 KingdomDayDayUp 2019-04-03

無限是一個抽象概念,用於描述無窮無盡的東西。它在數學,宇宙學,物理學,計算機和藝術中很重要。

無限的象徵

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無窮大符號也稱為lemniscate。

Infinity有自己的特殊符號:∞。這個符號,有時被稱為lemniscate,由牧師和數學家John Wallis於1655年引入。“lemniscate”一詞來自拉丁文lemniscus,意為“絲帶”,而“無限”一詞來自拉丁文infinitas,這意味著“無邊無際”。

瓦利斯可能將羅馬數字上的符號基於1000,除了數字之外,羅馬人用來表示“無數”。符號也可能基於歐米茄(Ω或ω),希臘字母表中的最後一個字母。

早在瓦利斯給它今天使用的符號之前就已經瞭解了無限的概念。在公元前4世紀或3世紀左右,耆那教數學文本蘇里亞普拉亞納蒂將數字分配為可數,無數或無限。在希臘哲學家阿那克西曼德使用作品的Apeiron指無限。Elea的Zeno(出生於公元前490年左右)因涉及無限的悖論而聞名。

芝諾的悖論

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如果兔子永遠減少到烏龜的距離,烏龜將贏得比賽。

在所有芝諾的悖論中,最著名的是他對烏龜和阿基里斯的悖論。在悖論中,一隻烏龜挑戰希臘英雄阿基里斯參加比賽,為烏龜提供一個小小的先聲。烏龜爭辯說他將贏得比賽,因為當阿基里斯趕上他時,烏龜會走得更遠,增加了距離。

簡單來說,考慮穿過一個房間,每走一步就走一半。首先,你覆蓋了一半的距離,剩下一半。下一步是一半或四分之一。四分之三的距離被覆蓋,但仍有四分之一。接下來是1/8,然後是1/16,依此類推。儘管每一步都讓您更近,但您實際上並沒有真正到達房間的另一側。或者更確切地說,您將採取無限的步驟。

Pi作為無限的例子

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Pi是由無窮多個數字組成的數字。

無窮大的另一個好例子是數字π或pi。數學家使用pi的符號,因為不可能將數字寫下來。Pi由無數個數字組成。它通常四捨五入到3.14甚至3.14159,但無論你寫多少位數,都不可能達到目的。

猴子定理

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如果有無限的時間,猴子可以寫出偉大的美國小說。

考慮無窮大的一種方法是根據猴子定理。根據定理,如果你給猴子打字機和無限的時間,最終它會寫莎士比亞的哈姆雷特。雖然有些人認為這個定理是可行的,但數學家認為這是某些事件不可能發生的證據。

分形和無限

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分形可以一遍又一遍地放大到無窮大,總是能夠揭示出更多的細節。

分形是一種抽象的數學對象,用於藝術和模擬自然現象。作為一個數學方程式,大多數分形都無法區分。查看分形圖像時,這意味著您可以放大並查看新細節。換句話說,分形是無限可擴展的。

科赫雪花是一個有趣的分形例子。雪花以等邊三角形開始。對於分形的每次迭代:

  1. 每個線段分為三個相等的段。
  2. 使用中間部分作為基部繪製等邊三角形,指向外部。
  3. 用作三角形底邊的線段被移除。

該過程可以重複無限次。由此產生的雪花具有有限的區域,但它由無限長的線限定。


不同大小的無限

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Infinity有不同的尺寸。

無限是無限的,但它有不同的尺寸。正數(大於0的那些)和負數(小於0的那些)可以被認為是相等大小的無限集。然而,如果你將兩組合並,會發生什麼?你得到兩倍大的集合。作為另一個例子,考慮所有偶數(無限集)。這代表所有整數的一半大小的無窮大。

另一個例子是簡單地將1加到無窮大。數∞+ 1>∞。


宇宙學和無限

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即使宇宙是有限的,它也可能是無數個“氣泡”之一。

宇宙學家研究宇宙並思考無限。空間是否一直持續不斷?這仍然是一個懸而未決的問 即使我們所知道的物理宇宙有一個邊界,仍然需要考慮多元宇宙理論。也就是說,我們的宇宙可能只是無數的宇宙中的一個。

除以零

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除以零將使您的計算器出錯。

除以零是普通數學中的禁忌。在通常的方案中,不能定義數字1除以0。這是無限的。這是一個錯誤代碼。但是,情況並非總是如此。在擴展複數理論中,1/0被定義為無窮大的形式,不會自動崩潰。換句話說,有不止一種方法可以做數學。

參考

  • Gowers,Timothy; 巴羅 - 格林,六月; 領導人,伊姆雷(2008年)。普林斯頓數學同伴。普林斯頓大學出版社。頁。616。
  • Scott,Joseph Frederick(1981),John Wallis的數學著作,DD,FRS,(1616-1703)(第2版),美國數學學會,p。24。

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