小学生必备科学常识100问-39数学史(12):几个著名的数学悖论

原标题:小学生必备科学常识100问-39数学史(12):几个著名的数学悖论
编撰:茂喵喵
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小学生必备科学常识100问-39数学史(12):几个著名的数学悖论
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小学生必备科学常识100问-39数学史(12):几个著名的数学悖论】数学史上曾经出现过很多悖论 , 其中有好几个悖论 , 曾一度引起数学危机 , 诸如著名的罗素悖论引发了第三次数学危机 , 差点将集合论判了了死刑;贝克莱悖论引发了第二次数学危机 , 几乎将微积分打死 。 这些悖论 , 曾令无数当时的数学家头疼不已 , 但也正因为这些悖论的存在 , 促进了数学的发展 , 完善了数学理论 。 下面我们就来细数一下几个著名的悖论 。
一、飞矢不动悖论
所谓飞矢 , 就是飞行在空中的箭 。 那么该悖论就是说:飞行的箭是不动的 。 也就是飞行的箭在每一个瞬间都有一个暂时的位置 , 那么 , 这支箭就是这些不动的位置的集合 。 那么 , 这里面有一个隐藏条件 , 就是时间是可分的 , 也就是说时间是离散的 , 而不是连续的 。 就像芝诺所言:时间的单位是瞬间 。 当然 , 飞矢不动悖论只是芝诺悖论的一部分 , 其实就是运动不可分悖论的一部分 。 其中 , 还包括诸如阿基里斯之龟 , 以及两分法悖论 。
二、罗素悖论
罗素悖论 , 又称作理发师悖论 。 所谓理发师悖论就是:理发师宣称自己技艺高超 , 但只给不给自己刮胡子的人刮胡子 。 那么 , 理发师给自己刮胡子吗?如果理发师给自刮胡子 , 那么他就不能给自己刮胡子 , 因为他只给不自己刮胡子的人刮胡子;如果他不给自己刮胡子 , 那么他就要为自己刮胡子 , 如他所言 。 于是悖论产生了 。 而该悖论用集合的语言来表示就是:构造一个集合S , 该集合由所有不属于S的元素组成 。 那么 , 该集合属于S吗?
三、祖父悖论
祖父悖论是关于时间旅行最经典的悖论 。 悖论的内容大致如下:假如我们可以进行时间旅行 , 那么我们回到过去 , 在自己父母出生之前将自己的祖父母杀掉 , 那么 , 该行为就会造就一系列矛盾的事件:没有了祖父母 , 也就没有了父母 , 没有了父母 , 那么也就没有了你自己 , 那么回到过去的行为又由谁来实施呢?该悖论如何解决?或许可以参考《回到未来》 。 当然也有平行宇宙之说 , 至于如何解释 , 由你们来探索哦 。
四、贝克莱悖论
贝克莱悖论是关于微积分中的无穷小量的定义的 , 大约就是微积分的核心无穷小量的存在正好否定了微积分 。 因为牛顿对于无穷小量的定义很混乱 , 一会儿等于0 , 一会儿又不等于0 , 因此 , 贝克莱就称无穷小量为“已死量的幽灵” 。 该悖论的解决由柯西、维尔斯特拉斯等完成 , 也就解决了微积分基础不牢固的隐患 。
正如 , 开始所言 , 每一次悖论的产生 , 都会促进数学的发展 , 而悖论也是发展的产物 , 因此可以说悖论的历史 , 就是数学的历史 。
好了 , 今天的科普分享到此结束!
下期预告:数学史(13):希尔伯特的23个数学难题