圓周率的無限性能證明宇宙無窮大嗎?

2020-12-07 太傷腦筋2020
圓周率

文丨太傷腦筋

圓周率,是圓的周長與直徑的比值,一般用希臘字母π(讀作pài)表示,是在數學及物理學中普遍存在的一個數學常數。π也等於圓形之面積與半徑平方之比,是精確計算圓周長、圓面積、球體積等幾何形狀的關鍵值。圓周率常數約等於3.141592654……,它是一個無理數,即無限不循環的小數。

由於圓周率的無理性這一特殊屬性,就有些數學及物理天文愛好者會奇思妙想,把圓周率的無限屬性用來推測宇宙的大小,雖然這種思維很獨特 ,貌似有一定共通性,但經細思之,發覺它們之間相似性的「無限」「無窮」還是不能等同起來的。最起碼,要通過用圓周率的無限性來推導證明宇宙是無窮大的這種假想,在邏輯上是說不通的。

「無窮」一詞是一個性質狀態定義不清晰、不準確、不完善的詞彙,只能算是一個狀態假定性的概括用詞。筆者對於用圓周率的無限性推理宇宙無窮大或無限大的觀點,持不同的意見有以下幾點:

第一,難以自證和它證性。圓周率若是可以不斷算下去的話,那麼人類就沒有那麼長的壽命一直跟蹤下去,去親眼證明圓周率倒底會不會在最後出現循環的數字。既然不能等到最終結果出現,也就是不確定的未知結果,也就不能武斷地用「確定」的屬性狀態詞彙來定論為「無窮小」或「無窮大」了。換句話說,未來結果還處在進行中的未知狀態,可能無限,也可能有限(可窮盡),也就不能提前蓋棺定論為一個明確的狀態來表述。一個未經科學實踐證明,僅憑一些理論性推斷就下了定論,其理論的權威性仍然是可以象顛覆愛因斯坦的相對論一樣,最終被推翻的。沒有經過最終證實的一切理論性推斷,都屬於一種暫時的,草率的假想判定,也可以認定其為暫時是不可能存在的,是不科學的。(在嚴謹的科學文章裡,用「難以窮盡」等難定性詞彙都比「無窮盡」顯得更合理一些)

第二,物有極限,理有窮盡。從人的直覺層面理解,宇宙既然無窮之大,那麼其形狀應該是充滿整體虛空,而不應該還有許多令其它物體存在的空間才對,否則,就夠不上無窮二字。還沒大到充滿虛空,也還是在有限範圍內,就不應該用上「無窮大」一詞,用「極大」一詞就完全可以概括在內了。用詞不當就會令人產生認識上的概念誤解。宇宙之大如果是以虛空中所存在的物質多少來決定其大小的話,也就是個有極大限度的狀態,依附於物質狀態的數理現象也就會隨著物質的現象消散變化而歸復於隕滅或更替的狀態,也就是宇宙動態變化是留有一定的虛空騰挪位置存在的,不可能大到無窮充滿虛空。儘管是極其之大,但還是在一個有限之中的狀態,物質是如此,具有「理數性象」(即無實體物質屬性的抽象概念)的圓周率亦脫離不了如此規律。

第三,無限性只是人類想像中的性狀,不是能被觀察的狀態。或許只有造物主才能配得上「無窮的,永恆的」詞彙。只要能被收入於眼中的,未脹滿到超出觀測能力之外的物質現象,就是有限的,可觀察的物質狀態。無窮、永恆是一種不可言狀的狀態,人類的物質世界中實際上是沒有這種狀態存在的。這是一種窮盡人類詞彙也難以言表的狀態,如同人類思想中的「神」「造物主」一樣,是難以形容的。圓周率的無理性要麼就像所有物質屬性一樣,是在有限物質狀態之內的,要麼就是像「神」「造物主」一樣存在的不可言狀的狀態。人類世界的認知體系是建立在可觀察範疇之內而存在的,圓周率的屬性已超出了人類正常認知的範疇,如同「神」「造物主」的存在一樣,只能存在於我們思維當中,而是不允許出現在現實的物質世界之中的,否則,人類所觀察到的一切物質現象的穩定性就會不復存在,因為一個沒有界限和邊際的東西是難以想像的東西,也是不能全面被觀測的,在現象界有這種屬性的真實物質狀態出現基本是不可能的。

在人類世界中,普遍的,有規律的一切物質現象都不能隨便定義其為無窮、無限或是永恆的狀態,因為這是一種人類知識範疇以外的狀態,是語言與思維難以釐清的超驗概念,很容易造成人類思維認知上的打結。

這個世界上不會有隻生不滅的現象存在,宇宙發展再大也不會不可窮盡下去,相反,達到一個頂峰時期,將會轉變為能量耗盡的衰退現象直至奔赴下一個物質的不同集滅變化的循環規律中去。圓周率或許是這個宇宙變化動力的性象法則,它的無理性或許是讓宇宙不斷發展變化下去的動力源泉。由於它的無理性,使得這個繁華浩瀚的宇宙在持續不斷地演化著「造物主」的奇妙和偉大。

(原創)

相關焦點

  • 圓周率是無限的,能證明宇宙無窮大?霍金46年前已經簡單解答
    得出這樣一個假想,數學本質上也是物質,而數學中有很多常數是無限的,最典型的就是圓周率「π」。圓周率截止到目前已經計算到了小數點後31.4萬億位,確確實實是一個無限不循環的數字,它可以一直延伸下去,沒有盡頭。
  • 圓周率在二進位下會是無限循環小數嗎?
    圓周率π在十進位下是一個無理數,那麼,在二進位下,圓周率會是一個有理數嗎?或者說是一個無限循環小數嗎?在十進位下,圓周率的大小約為3.141592653589793……。數學家早已經在數學上嚴格地證明出圓周率是一個無理數,這意味著它是無限不循環小數。
  • 你了解圓周率的盡頭嗎?如果圓周率被算盡,那宇宙到時將如何變化
    祖衝之先生那時候並沒有證明出圓周率是一個無限不循環小數,而為了證明圓周率是一個無限不循環小數,人類大概又用了近乎數百年的時間。18世紀德國數學家蘭伯特的誕生,終於證明了圓周率是一個無理數。再到後來,探索圓周率的末位數,或者是小數點後究竟有多少位,就成了那些數學家和科學家,在空餘時間所樂於追求的一項事物了。
  • 你了解圓周率的盡頭嗎?如果圓周率被算盡,那宇宙到時將如何變化
    祖衝之先生那時候並沒有證明出圓周率是一個無限不循環小數,而為了證明圓周率是一個無限不循環小數,人類大概又用了近乎數百年的時間。18世紀德國數學家蘭伯特的誕生,終於證明了圓周率是一個無理數。再到後來,探索圓周率的末位數,或者是小數點後究竟有多少位,就成了那些數學家和科學家,在空餘時間所樂於追求的一項事物了。
  • 圓周率是個無限不循環小數,我們把它算到10萬億位有什麼意義
    圓周率π是個無限不循環小數,目前已經計算到了小數點後面數十萬億位,但計算它並不是無用功,而是有著多種作用。,都是數學界的重要成員,很多證明過程也需要依據圖形的性質來證明。所以這時候就會讓超級計算機運算圓周率,來試探檢測中央處理器的性能,看會不會出現異常。圓周率的計算普通計算機完成不了,往往還沒計算多少就出現bug了。
  • 圓周率為什麼是無限的 圓周率是怎樣算出來的?
    圓周率為什麼是無限的 圓周率是怎樣算出來的?時間:2017-05-06 16:50   來源:360問答   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:圓周率為什麼是無限的 圓周率是怎樣算出來的?圓可能是自然界中最常見的圖形了,人們很早就注意到,圓的周長與直徑之比是個常數,這個常數就是圓周率,現在通常記為,它是最重要的數學常數之一。 關於最早的文字記載來自公元前2000年前後的古巴比倫人,它們認        原標題:圓周率為什麼是無限的 圓周率是怎樣算出來的?
  • 如何證明圓周率為無理數?
    在三千多年前,人們就已經開始使用圓周率。但直到兩百多年前,圓周率是無理數才被德國數學家蘭伯特所證明。所謂的無理數是指無法用分數表示的數,只能寫作無限不循環的小數。由於tan(π/4)=1,1是有理數,所以π/4是一個無理數,由此就證明了圓周率π是一個無理數。其他證明π是無理數的方法大都是用到微積分和反證法,下面介紹一下由美國數學家伊萬·尼文(Ivan M. Niven)在1947年證明π是無理數的方法。假設π是有理數,那麼,它可以由分數表示,令π=a/b,其中a和b均為整數。
  • 轉:既然圓周率都算出萬億位,為何超級計算機還不斷計算圓周率?
    (文章前半部分為轉載 後半部分為截取部分精彩評論 文章版權和評論 均屬於他們自己的 如有侵權 請聯繫刪除 o(∩_∩)o )圓周率在數學上早已被證明是一個無理數,這意味著它的小數點後有無數位。目前為止,通過計算機算出的圓周率小數點位數早已超過10萬億位。
  • 網友問:圓周率是無限不循環的,那麼圓的周長是確定的數嗎?
    圓周率雖然是無理數,但是圓周率始終是實數,任何一個實數在實軸上都是唯一確定的,在實數層面,無理數本質上與有理數並無區別,所以平面內固定半徑的圓周長也是唯一確定的。我們最初在遇到無理數時,有些人難以理解無理數,無理數在十進位中是無限不循環的,當然我們也可以證明,無理數在任何整數進位下都是無限不循環的,圓周率就是一個典型的無理數,圓周率的無理性在1761年首次被證明。
  • 圓周率與普朗克尺度相互矛盾嗎?
    圓周率已經被證明是無理數,是無限不循環小數,不可被算盡;在現實世界中,物質是否真的無限可分,這個目前人類還沒有答案,至於普朗克尺度,那是指現有理論所能生效的最小尺度。圓周率的數值是圓的周長與其直徑的比值,並且在1761年由數學家約翰·海因裡希·蘭伯特證明了:圓周率是一個無理數。並且這一性質不僅適用於十進位(小編之前就在悟空上見過好幾次,有人認為圓周率算不儘是因為用的是十進位),在二進位、十六進位等等下,圓周率都是算不盡的。
  • 全世界都在算圓周率,算圓周率到底有什麼用?算盡了會怎樣?
    ,圓周率,也就是π,是圓周長與直徑的比值,這個比值的有趣之處就在於它是一個無理數,無限,且不循環。在最初接觸圓周率的時候,在邏輯上是很難以理解的,為什麼會有這樣一個數字,無限且不循環呢?最終,很多人在心裡默默給出了一個答案,肯定是因為計算能力有限,所以沒能將圓周率算完。
  • 圓周率能算盡嗎?根據普朗克長度,周長能無限分割嗎?
    一,圓周率的來歷及特徵介紹圓周率π在數學上叫無限不循環小數,又叫無理數,這樣的數有無限個,像我們熟悉的√2、√3、√5等等都是無理數,它們的位數都是無限的。最初是因為圓使我們認識了π,π是圓周長與直徑的比值,這個比值是個除不盡的常數。
  • 網友問:圓周率無限不循環是十進位原因嗎?是否和圓的維度有關?
    圓周率是無理數中的超越數,在所有正整數進位中,圓周率都是無限不循環的數。關於無理數這個概念,艾伯菌發現部分人無法進行理解,他們覺得無限不循環的數,和確定的周長或者確定線段的長度是衝突的,並得出一系列奇怪的結論,比如無理數不存在、圓周率不對等等說法。
  • 追尋蘊藏在圓周率 π 之中的無限美麗
    見如此場景,芬奇先生自己給出了答案,他說:「π 是圓的周長與直徑之比,3.141592635 僅僅只是這個比值的前幾位,它本身是一個無限不循環小數,小數點後有無限個數位,並且永不重複;你的出生日期,儲物櫃的密碼,你的社會保險號碼等等都在這個數字串的某一處。
  • 圓周率已經到了十萬億位了,為什麼還要計算下去?有什麼意義嗎?
    我們知道,在古代,因為條件的限制,導致圓周率計算出來的位數有限。但是隨著科學技術的發展,如今,人們有了電腦,有了很多輔助的工具可以進行。所以,在電腦的幫助下,人們已經將圓周率的計算結果,計算到了十萬億位數以後。儘管如此,人們現在對圓周率的計算並沒有停止,那麼這是為什麼呢?圓周率的計算有什麼意義呢?
  • 你知道嗎?從圓周率中能找到你的生日、銀行卡密碼和手機號
    圓周率圓周率是最長的數學常數,具體的定義是圓的周長和其直徑的比值,用希臘字母π來表示。而圓周率實際上是一個無理數。具體來說就是它沒有辦法完全用分數表示出來,是一個無限不循環的小說。由於「圓形」在工程上經常用到,所以,幾大文明古國都先後計算出了比較精確的圓周率,中國南宋時期的祖衝之計算到了小數點後7位數,而印度也有數學家計算得到了小數點後5位數。除此之外,歷史上也有很多厲害的學者也幹過這事,比如:牛頓就利用無窮級數法把圓周率精確到後15位。
  • 你了解圓周率嗎?_天極網
    我們都知道,3月15日是「國際消費者權益日」,那你知道3月14日是什麼日子嗎?這一天是數學家和數學愛好者眼中的「圓周率日」,以此表達它們對圓周率這一神奇數字的無限讚美與崇敬。
  • 圓的面積和半徑絕對不會是無限的,那圓周率到底是不是有限的?
    如果你是一個熱愛數學或者是對數學是認真的人,你會接受因為自己無知而去把某個實際存在的東西說成是無理嗎?  讓無理數成為有理數,那麼以前的一切都會變的無理,不是沒有人敢去改變,不是因為沒有人有這個膽量,而是所有人沒有從哪裡下手的地方。 無理數會成為有理數的,因為問題已經解決。無限不循環小數就是「無限的」,這個無限不是指大小無限,而是指小數點後面位數無限。
  • 圓周率包含任意數字組合嗎?比如每個人的生日手機號等都在其中?
    首先一點,π肯定是無理數,也就是無限不循環小數,這不是猜測,而是要已經被證明了,具體證明過程這裡不詳述了,並不是太難,用反證法就可以證明。
  • 神秘的圓周率,包含所有人銀行卡密碼、生日和手機號,這可能嗎?
    圓周率大家都很清楚,在學生時代數學和物理課上經常會出現它的身影,只要是跟「圓」有關的都少不了圓周率的存在,它可以用希臘字母「π」來表示。例如一個圓的周長和直徑的比值,以及圓面積和半徑平方的比值就是圓周率。在我們上學的時候對「π」的應用,一般都是近似的取值為3.14。