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【转】当时我就震惊了:无穷带来的各种悖论

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IP属地:陕西1楼2015-03-13 09:40回复
    托里拆利小号(Torricelli‘s Horn)

    又到几何悖论时间了。上面这个小号状的图形有什么特点?


    IP属地:陕西3楼2015-03-13 09:41
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      意大利数学家托里拆利(Evangelista Torricelli)将 y=1/x 中 x≥1 的部分绕着 x 轴旋转了一圈,得到了上面的小号状图形(注意,上图只显示了这个图形的一部分)。然后他算出了这个小号的一个十分牛 B 的性质——它的表面积无穷大,可它的体积却是 π。这明显有悖于人的直觉:体积有限的物体,表面积却可以是无限的!换句话说,填满整个托里拆利小号只需要有限的油漆,但把托里拆利小号的表面刷一遍,却需要无限多的油漆!


      IP属地:陕西4楼2015-03-13 09:41
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        类似的二维几何悖论中,最著名的要属“科赫雪花”(Koch Snowflake)了。科赫雪花是一种经过无穷多次迭代生成的分形图形,下图就是前三次迭代的过程,迭代过程的极限便是科赫雪花了。它也有一个类似的性质:它的面积有限,周长却是无限的。用无限的周长包围了一块有限的面积,真是另类的“无中生有”啊!


        IP属地:陕西5楼2015-03-13 09:41
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          无限长的杆(Infinite Rod)
          有一张无限大的桌子,上面竖直地插着一根有限长的支柱。然后取一根无穷长的金属杆,把它的一头铰接在支柱顶端,另一头则伸向无穷远处。金属杆可以绕着支柱顶端自由地上下转动。假设金属杆和桌子都是无比坚硬的刚体。你会发现,这根无限长的金属杆根本不会往下转动!因为金属杆和桌子都很坚硬,如果它们相交,必然会损坏一个,所以唯一的办法就是金属杆与桌面平行。那么我们看到的现象就是一根无限长的金属杆,在空中仅仅靠一个点就保持水平!
          这个有趣的问题是由数学家雷蒙德·斯穆里安(Raymond Smullyan)在一本庆祝马丁·加德纳 90 岁生日的书中介绍的。另外,如果我们把铰接的点移到金属杆的中部,那么金属杆就动弹不得,稳稳地和桌面平行了!


          IP属地:陕西本楼含有高级字体8楼2015-03-13 09:42
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            9楼2015-03-31 23:02
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