01
08年
无限有它自己的特殊符号:∞. 这个符号有时被称为lemniscate,由牧师和数学家约翰·沃利斯于1655年引入。“lemniscate”一词来自拉丁语lemniscus,意思是“缎带”,而“infinity”一词来自拉丁语infinitas,意思是“无限”
沃利斯的符号可能是以罗马数字1000为基础的,罗马人用它来表示数字之外的“无数”。也有可能这个符号是基于欧米茄(Ω或ω),希腊字母表中的最后一个字母。
无限的概念早在沃利斯给它我们今天使用的符号之前就被理解了。大约在公元前4或3世纪,耆那教数学教科书《般若》将数字指定为可数、不可数或无限。希腊哲学家阿那克西曼德(Anaximander)用《阿皮铁》(apeiron)一书来指代无限。埃利亚的泽诺(生于公元前490年左右)以涉及无限的悖论而闻名。
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在芝诺的所有悖论中,最著名的是他的乌龟悖论和阿喀琉斯悖论。在这个悖论中,一只乌龟挑战希腊英雄阿喀琉斯参加比赛,前提是乌龟有一个小小的领先优势。乌龟认为他会赢得比赛,因为当阿喀琉斯追上他时,乌龟会走得更远,增加距离。
简单地说,考虑跨过房间,每走一步都要走一半的距离。首先,你跑完一半的路程,剩下一半的路程。下一步是1/2或1/4的一半。四分之三的距离已被覆盖,但仍有四分之一的距离。接下来是1/8,然后是1/16,依此类推。虽然每走一步都会让你离得更近,但你永远不会真正到达房间的另一边。或者更确切地说,在采取无限多的步骤之后,您会这样做。
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无穷大的另一个很好的例子是数字π或π。数学家使用圆周率的符号,因为无法记下数字。Pi由无限多个数字组成。它通常四舍五入到3.14甚至3.14159,但无论你写多少位数字,都不可能到达结尾。
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思考无穷大的一种方法是用猴子定理。根据这个定理,如果你给猴子一台打字机和无限的时间,它最终会写出莎士比亚的《哈姆雷特》。虽然有些人认为这个定理表明任何事情都是可能的,但数学家认为它证明了某些事件是多么不可能。
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分形是一种抽象的数学对象,用于艺术和模拟自然现象。作为一个数学方程,大多数分形都是不可微的。查看分形图像时,这意味着您可以放大并查看新的细节。换句话说,分形可以无限放大。
科赫雪花是一个有趣的分形例子。雪花从一个等边三角形开始。对于分形的每次迭代:
这个过程可以重复无数次。由此产生的雪花面积有限,但它被一条无限长的线所包围。
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无限是无限的,但它有不同的大小。正数(大于0的)和负数(小于0的)可以被认为是大小相等的无限集合。然而,如果你把这两个集合结合起来会发生什么呢?你得到一套两倍大的。作为另一个例子,考虑所有偶数(无限集)。这表示所有整数的一半大小。
另一个例子是简单地将1加到无穷大。号码∞ + 1 > ∞.
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宇宙学家研究宇宙,思考无限。空间是否无穷无尽?这仍然是一个悬而未决的问题。即使我们所知道的物理宇宙有一个边界,仍然有多宇宙理论来考虑。也就是说,我们的宇宙可能只是无限多宇宙中的一个。
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除零在普通数学中是不允许的。在通常的情况下,数字1除以0是无法定义的。它是无限的。这是一个错误代码。然而,情况并非总是如此。在扩展复数理论中,1/0被定义为一种不会自动崩溃的无穷形式。换句话说,做数学的方法不止一种。
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