无限非概率(世界是否无限可能性?)
有一天看到一位博主发了这么一条脑洞动态:如果你拿出一把尺子,把手指从3.1cm处移动到3.2cm处,那么你的指尖会在某一个时刻刚好划过圆周率 。
那么这是真的吗?今天我们就来研究一下这个问题 。
有什么特征
首先我们来认识一下吧,它是圆周率,是一个无理数,更是一个超越数 。无理数就是无限不循环小数,而超越数就是指它不可能成为一个由有理数组成的方程的解;比如√2,它就是一个无理数但不是一个超越数,因为它是方程x=2的解 。注意!这些结论都是经过了严密的数学证明的,并不是因为人类到现在还没有算出来的最后百思特网一位就稀里糊涂地认为它“无限不循环” 。现在人类计算的方法虽然已经更新了很多代,但是依然还是使用的“无穷级数”的算法,你可以理解为一个按一定规律排下去的无限长的算式,你每多算一点精度就会增加一点 。
那么有关于,我们需要提取出的最重要的一条信息就是它的“无限”,这个概念意味着当你抚摸尺子的时候,你的手需要触摸到一个无限精确的位置,这样才能满足上面这个脑洞 。
无限的精度可以达成吗其实早在古希腊,哲学家们对有关极限的问题就有了一些深入的思考,比如有一位叫芝诺大佬,他就提出了一个名为“阿喀琉斯追乌龟”的问题,他对大家说:我发现大英雄阿喀琉斯永远追不上一只乌龟 。
唯一的弱点是脚后跟的哥们
这个阿喀琉斯大概就像我们中国神话里的小哪吒一样,是比较神通广大的一个半神英雄,那芝诺为啥说英雄跑不过乌龟呢?他是这么分析的:我假设阿喀琉斯的速度是乌龟的10倍(这个英雄好像跑的也不怎么快啊) 。他和乌龟的距离大概是100米,那么当阿喀琉斯跑完100米,乌龟就会跑1米,那么阿喀琉斯为了追上乌龟,就会跑完这1米,但同时乌龟也会跑出1cm,当阿喀琉斯跑完这1cm后,乌龟又会跑上100微米……如此一来,就永远没有追上的那一天 。
大概就是这么追乌龟的
就这样……
听完之后你是不是有一种奇异的感觉,就是明明知道这个结论是错的,但是却不知道该如何批判,或者说找不到角度去批判 。如果是在现场,你脱口而出的很可能是这一句:“你这就是在瞎扯淡!和你这种人我没法继续聊下去了” 。
科学的精神之一,就是无论多么不合理的事情,都一定要给出“理”和“据”,所以我们必须得找到问题的根源才行 。而非常有意思的一件事就是,芝诺一生的对手德谟克里特,正是古典原子说的创立者,他与芝诺的思想也是针锋相对的,我们可以从他的原子说里一窥他对于这类问题给出了怎样的答案 。
原子的存在对于我们现代人来说是一个基本知识,但是对于几千年前的古希腊人来说,则是一个非常神奇且深刻的哲学问题,因为他们没有通过观察来认识微观世界的可能性,所以只能用“空想”的方式去寻找答案(这也就是哲学在世界早期的巨大贡献之一,现在哲学的大部分功能都已经被科学替代了) 。当时关于这个问题大家的普遍认识都是“物质是可以无限分割的”,这一点在《庄子天下篇》中表达了同样的意思:“一尺之棰,日取其半,万世不竭 。”
他在用思想分割物体!
但是德谟克里特很显然并不是这么认为的,他说:
如果物质是无限可分的,那么如果我们把一块小东西不断地分割,那么最终我们会得到什么呢?是很多有维度的小颗粒吗(也就是有体积)?很明显只要有维度,那它就可以继续分割,所以我们要一直分割下去,一直到只剩下很多没有维度的点(也就是几何中点的概念,没有体积和面积的东西) 。好的,现在我们要把它们再捏起来,那么多少点能产生维度呢?2个?3个?千个?万个?……不,没有维度的东西无论怎么累积都不会有维度,就像无论多少个0相加永远也只能是0一样 。
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