第566章 第一个神兽!芝诺的乌龟!极限概念(第3页)
因为它不符合实验的结果。
现实中,随便找个人肯定跑赢乌龟。
所以,问题的关键在于,如何用科学逻辑来打败芝诺。
李奇维笑着说道:
“很好,感谢汪德昭同学的讲解。”
“我相信听完这个故事后,聪明的你们应该很快就能想出来如何反驳芝诺了。”
“我们现在随便建立一个位移和速度
的方程,就能证明阿基里斯能追上乌龟,而且能精准地算出时间。”
“但是从数学上而言,这一切都需要严密的逻辑来解释一个问题。”
“即:无限个数相加,能不能得到一个有限值。”
“乌龟领先阿基里斯的距离,就是无限个数。”
“如果我们能证明,这些距离加在一起,是个特定的值,而不是无穷大,那么就能完美解决芝诺的悖论。”
“这个问题一直困扰着数学家两千多年,直到极限的概念提出和微积分的建立后,它才被完美解决。”
“现在我们知道,芝诺提出的无穷数列是收敛的,所以,阿基里斯可以追上乌龟。”
众人闻言,都点点头。
大家对微积分实在太熟悉了。
这个堪称物理学领域最重要的数学工具,是所有人的必修课。
哪怕是之前没有听说过芝诺的乌龟的学生,也很快就能理解。
只是,感觉有点干巴啊。
“我怎么觉得这物理学第一个神兽有点平淡普通啊,好像够不上神兽之名。”
“是啊,虽然它在两千多年前可能确实很难,但现在很简单,没什么有疑问的地方。”
“其实就是极限和收敛概念的应用。”
这时,有胆大的学生问道:
“布鲁斯教授,我觉得芝诺的乌龟更像是一个数学问题,而不是物理问题。”
“为什么您会把它列为物理学神兽呢?”
众学生闻言,皆非常赞同。
他们也有同样的感觉。
这个问题里好像根本用不到物理的知识。
当然,如果非要说速度位移公式也算物理,那确实能沾边。
不过,这也跟布鲁斯教授的逼格不符啊。
奥本海默、汪德昭等人则在默默思考。
他们很清楚,布鲁斯教授既然特别提出这个猜想,那就必然有着不为人知的深意。
至少,是他们这些学生们暂时不知道的东西。
“或许布鲁斯教授想说的关键,不在数学,而在物理。”
“但芝诺的乌龟里有什么物理问题呢?”
他们想不出来。
郎之万、德布罗意等物理大佬们若有所思,他们大概猜到了。
“难道是空间和时间的极限?”
在众人的疑惑中,李奇维微微一笑,然后说道:
“没错,严格来说,芝诺的乌龟确实是一个数学问题,而不是物理问题。”
“但是之前我也说了,我会用一个全新的角度来思考三大神兽问题。”
“芝诺的乌龟里,乌龟永远比阿基里斯领先一点距离。”
“和芝诺大概同时期,我们华夏也有一位伟大的思想家,他的名字叫庄子。”
“他曾经在一篇文章中写道:一尺之捶,日取其半,万世不竭。”
“意思是有一根1英尺长的棍棒,如果每天截取它的一半,永远也截不完。”
“一尺之捶和芝诺的乌龟有异曲同工之妙。”
“它们都说明空间是可以无限划分的,没有最小的极限。”
“如果我们从这个角度思考,就会发现,芝诺的乌龟里包含一个很明显的物理问题。”
“我们生活的空间是连续不断的。”
众人恍然大悟。
原来是这个问题。
但是很快,大家又非常疑惑。
“空间是连续的,这不是理所当然的吗?”
“以乌龟爬过的距离为例,肯定没有最小的长度啊。”
“这个物理问题有什么好讨论的吗?”
然而,李奇维接下来的话,却是让所有人震惊了。
“但是。”
“我想问问在座诸位,空间真的是连续的吗?”
“对于人类而言,到底存不存在最小的尺度呢?”
哗!
全场骇然!
(本章完)