纽约 - 尽管存在超过2000年的历史,但无限的概念仍然是一个奇特的,而且经常具有挑战性的数学家,物理学家和哲学家的想法。无穷大真的存在吗,还是只是我们想象的结构的一部分?
一个科学家和数学家小组聚集在一起讨论了围绕该的一些深刻的问题和争议无穷大的概念在这里(5月31日),作为世界科学节的一部分,是一年一度的科学庆典和探索。
加利福尼亚大学伯克利分校的数学家威廉·休·伍德丁(William Hugh Woodin)说,试图解决与无穷大有关的一些抽象问题的困难是,这些问题超出了更具成熟的数学理论。 [观看:世界科学节亮点这是给出的
伍丁说:“这就像数学生活在一个稳定的岛上一样,我们为它们建立了坚实的基础。” “然后,那里有野外土地。那是无限的。”
一切开始的地方
一位名叫Elea的Zeno的哲学家居住在公元前490年至公元前430年,他介绍了无限的想法。
这个概念是由古代哲学家研究的,包括亚里士多德他质疑无限的物理世界中是否可以存在于一个看似有限的物理世界中。
在1870年代,一位名为Georg Cantor的德国数学家在一个被称为集合理论的领域中开创了作品。根据集合理论,整数是没有分数或十进制组件的数字(例如1,5,-4),它构成了可数的无限集。另一方面,包括整数,分数和所谓的非理性数字(例如2的平方根)是无限集的一部分。
这使康托尔想知道不同类型的无穷大。
“如果现在有两种无穷大 - 可计数的种类,这种连续的类型更大 - 还有其他无限性吗?纽约州康奈尔大学的数学家史蒂文·斯特罗加茨(Steven Strogatz)说
Cantor认为,整数和实际数字之间没有无限的无限性,但他永远无法证明这一点。然而,他的陈述被称为连续假设,在坎托的脚步中解决问题的数学家被标记为“固定理论家”。
探索超越
伍丁是一位理论家,并且一生都试图解决连续性假设。迄今为止,数学家还无法证明或反驳康托的假设。伍丁说,部分问题是,有两种以上类型的无限是如此抽象的想法。
他解释说:“没有卫星可以建造出去衡量连续假设。” “据我们所知,我们周围的世界中没有什么可以帮助我们确定连续性假设是对还是错。” [5认真令人难以置信的数学事实这是给出的
更棘手的事实是,一些数学家驳斥了这种数学工作的相关性。
斯特罗加茨开玩笑说:“这些人的这些人甚至是数学上的奇怪的。”但是,他说,他了解设定理论家所做的工作的重要性,因为如果证明连续性假设是错误的,它可能会以与数字理论相矛盾的方式将基本数学原则拔起基本的数学原则,以消除数学和数学基础的基础和物理。
Strogatz解释说:“我们知道他们在做非常深入,重要的工作,从原则上讲,这是基本工作。” “他们正在摇晃我们所有人都在努力的基础,在第二层和第三层。如果他们弄乱了一些东西,那可能会让我们倾斜。”
数学的未来
尽管如此,尽管有所有不确定性,但设置理论家所做的工作仍可能具有积极的连锁反应,从而有助于加强数学基础,伍丁说。
他解释说:“通过调查无限,在我们可以成功的范围内,我认为我们为算术的一致性提出了理由。” “这是一个狂热的声明,但是如果无限并没有导致矛盾,那么有限的人肯定不会导致矛盾。因此,也许通过探索外部到达,看看是否存在矛盾,您会获得一些安全性。”
特征无限概念的悖论也许可以用数字PI,斯特罗加茨说。 PI是最知名的数学常数之一,代表圆的圆周与直径的比率。在其无数应用中,PI可用于找到一个圆的区域。
Strogatz说:“ PI是实数的典型代表……因为它中有无限的不可预测信息,与此同时,它是如此完全可预测。” “没有什么比PI体现的圆圈更有序的了 - 它是秩序和完美的象征。因此,完美的可预测性和秩序的这种共存,带有同一物体内置的无限谜团的诱人之谜,是我们主题愉悦的一部分,我想是Infinity本身的一部分。”
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