世界是否无限可能性? 无限非概率

【世界是否无限可能性? 无限非概率】无限概率(世界是无限可能的吗?)
有一天看到一个博主发了这样一个脑洞动态:如果你拿出一把尺子,把手指从3.1cm移动到3.2cm,那么你的指尖刚好会在某个点越过圆周率 。
那么是真的吗?今天我们来研究一下这个问题 。
有什么特点?先了解一下吧 。就是圆周率,一个无理数,一个超越数 。无理数是无限无环小数 , 而超越数意味着它们不可能是有理数组成的方程的解 。比如√2是无理数但不是超越数,是方程x=2的解 。立正!这些结论都是经过严谨的数学证明的,并不是因为人类还没有算出最后一个 , 就认为它“无穷无尽” 。现在虽然人类的计算方法已经更新了很多代,但是仍然在使用“无穷级数”的算法 。你可以把它理解为按照一定规则排列的无限长的公式,每多计算一次,精度就会增加一次 。
那么,我们需要提取的最重要的一条信息就是它的“无穷大” 。这个概念的意思是,当你触摸尺子的时候,你的手需要触摸到一个无限精确的位置 , 这样才能满足上面的脑洞 。
能达到无限精度吗?其实早在古希腊时期,哲学家们就对极限的问题有过一些深入的思考 。比如 , 有一个叫芝诺的大人物,他提出了一个叫“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也追不上一只乌龟 。
我唯一的弱点就是脚后跟 , 伙计 。
这个阿喀琉斯大概就像我们中国神话里的小哪吒 。他是一个拥有强大力量的半神英雄 。那为什么芝诺说英雄跑不过海龟?这是他的分析:我假设阿喀琉斯比乌龟快10倍(这个英雄好像也跑得不是很快) 。他和乌龟的距离大概是100米,所以阿喀琉斯跑100米,乌龟就跑1米 。然后阿喀琉斯为了追上乌龟会跑这1米,但同时乌龟会跑1cm 。当阿喀琉斯跑完这1厘米,乌龟会再跑100微米...这样,永远不会有赶上的一天 。
大概就是这么追海龟的吧 。
(就是那样)突如其来...
你听完后有没有一种奇怪的感觉,就是明明知道这个结论是错的,却不知道怎么去批判 , 或者找不到角度去批判?如果你在现场 , 你可能会脱口而出这句话:“你在胡说八道!我不能继续和你这样的人聊天” 。
科学的精神之一就是,不管事情有多不合理,都要给出“理由”和“证据”,所以要找到问题的根源 。一件有趣的事情是,芝诺的终身对手德谟克里特斯是经典原子理论的创始人,他的思想与芝诺的针锋相对 。我们可以从他的原子理论中窥见他对这类问题的回答 。
原子的存在对于我们现代人来说是一个基础知识,但是对于几千年前的古希腊人来说,却是一个非常神奇而又深奥的哲学问题 。因为他们没有通过观察知道微观世界的可能性,只能通过“空思考”来寻找答案(这是早期世界哲学的伟大贡献之一 , 现在哲学的大部分功能已经被科学取代) 。当时普遍认为“物质可以无限分割”,这在庄子的世界里表达了同样的意思:“一尺之木,每日可取其半,万古长存 。”
他在用思想分割物体!
但是德谟克里特斯显然不这么认为 。他说:
如果物质是无限可分的,那么如果我们一直分割一个小东西,最后会得到什么?有维度(也就是体积)的小粒子多吗?很明显,只要有维度,就可以继续分下去 , 所以我们要一直分下去,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) 。好了,现在我们再捏一次,那么有多少个点可以产生维度呢?两个?三个?几千?一万?......不会的,没有维度的事物无论怎么积累也永远不会有维度,就像无论多少个零加起来也永远只能是0一样 。
因此,德谟克里特斯得出结论 , 物质一定不是无限可分的 , 它一定有一个不可分的最小维度 。他用希腊语将其命名为“不可分割”(tomos) , 也就是我们现在翻译的“原子” 。
量子力学的答案所以当我们带着这样的想法去看“阿喀琉斯追乌龟”的问题时,我们会发现 , 如果空不像物质一样是无限可分的,那么最终会有阿喀琉斯和乌龟同时跑完这个“最小长度”的时刻,然后阿喀琉斯就会轻易地把乌龟甩在后面,这样芝诺之谜就被破坏了 。
这幅图有误导性 。电子很小,不像行星一样运动 。
那么有没有这样的最小尺度呢?答案是必然的,这是物理学最前沿、最前沿的研究领域“量子力学”的范畴 。量子力学的核心是所有物理现象的最小单位定律 。所谓“量子”,是指只能用“一”来衡量的最基本的粒子 , 比如电荷的最小单位电子 。这个世界上没有半个电子那么多的电荷 , 所以电子是量子的一种 。

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