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0的倒数——终极数U

已有 5239 次阅读 2012-8-17 16:04 |系统分类:论文交流|关键词:学者| 无穷大, 无穷, 终极数

一、数数

有这么一个故事,说的是两个匈牙利贵族决定做一次数数游戏——谁说出的数字最大谁赢。

“好,”一个贵族说,“你先说把!”

另一个绞尽脑汁想了好久,终于说出他所想到的最大数字:“3”。

现在轮到第一个动脑筋了。苦思冥想了更久,他表示弃权说:“你赢啦!”

这也许只是一个笑话,但说明123中,3是最大的数。

 

我也来编个故事:未来有两个中国人打赌,一样做一次数数游戏——谁说出的数字最大谁赢。

 “好,”一个中国人说,“你先说把!”

另一个想都不用想,马上说出想到的最大数字:“U”。

现在轮到第一个动脑筋了。他没办法想了,只好弃权说:“你赢啦!”

是啊,现在也是3个数:1、∞、U,没有比U更大的数了。

 

二、 “部分可以等于全部”有可能吗?

康托尔证明了实数轴上的点与[01]上的点一一对应(见图1,实数轴上每一个点L1L2L3Ln[01]上的某个点一一对应),并推出了“部分可以等于全部”的结论。

(图1

 

2是两个大小不同的同心圆,大圆的半径是小圆的两倍。因为圆的周长和它的半径成正比,所以大圆的周长是小圆的两倍。

从圆心开始随便划直线,马上就可以知道任何和大圆交于点N的半径也会和小圆交于唯一的对应点N1,没有多余也不会重复,从而证明了两个圆的圆周上点一样多。

(图2

    这些看是事实,再看又不太可能的现象,造成了几百年来一直扯不清的悖论。康托尔也同样用所谓“超限数”理论解决。

难道说,“部分可以等于全部”真有可能?

 

三、点与实数的概念

现在要补充一些概念。从书上可以找到下述概念:

点的含义:“一个点可以构成一条线,也可以构成一个平面,也可以构成一个立体。” “点是空间中只有位置,没有大小的图形。”点作为最简单的几何概念, 通常作为几何、物理、矢量图形和其他领域中的最基本的组成部分。“点成线,线成面,点是几何中最基本的组成部分。”

实数的定义较为复杂,至今还没有一个公认的、完整的、准确的定义。实数包括有理数和无理数。其中无理数就是无限不循环小数有理数包括整数分数

 

由于点没有大小,一个点的周围有无穷多个点。

实数具有稠密性,任意两个点之间必定有第三个实数。

 

四、点是不可数的,实数是可数的

沈伟国和吕陈君两位学者用不同的方式已经证明了实数是可数的。沈伟国用“无穷层满二叉数上包含有单位区间全部实数”的方法,构造了一种单位区间实数集与自然数集一一对应,证明了实数可数。吕陈君引入潜无穷公理也证明了实数可数。

是的,实数是可数的,实数与自然数都有同一个∞。

但是,点是不可数的。在无穷小的区域里,点与实数不可能一一对应!

从图1、图2我们可以看到:部分等于全体的结论是发生在点与点的一一对应上(注意不是实数的一一对应)。当我们把[01]缩短到[0δ] δ为无穷小),一一对应依然存在;再缩成一点,一一对应也依然存在。这可以看出:这一一对应其实是一个错误的视觉,点是不可数的!

 

五、引入终极数

引入终极数U,把U定义为不可数序列的极限。因为不可数再也无法去数,因此也不能再分。线段上的点、平面上的点、多维空间上的点,以及由点组成的线、面、体都是不可数,它们都是同一个终极数U

终极数的性质如下:

    终极数U0的倒。即:

1/U01/0U

    终极数U大于无穷大。即:

U>

终极数U的引入,也使数的排列趋于完美:

0δ C,∞,U

 

参考文献:

[1] 何华灿、何智涛著,《统一无穷理论》,科学出版社,201112

[2] 戴维·福斯特·华莱士著,胡凯衡译《跳跃的无穷》,湖南科学技术出版社,20094

[3] G·伽莫夫著,暴永宁译《从一到无穷大》,科学出版社,200211

 



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