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现在的数学有逻辑漏洞吗?

 zhanglisun 2017-11-17

数学是一门建立在单位上的学科。几何是建立在最基础的“点”上,而数论则建立在单位“1”上。数学从最一开始只是为了解决人们生活中的问题发展至今应用广泛。但是,数学毕竟是人们创造出来的一个巨大的模型,所以漏洞是难免存在的。下面,我就为大家列举几个数学上的漏洞:

(1)关于0.9999999999……与1(这只是“民间”说法)
大家一看到这两个数,第一感觉就是这两个数是无限接近的,但又是永不相等的。没错,这两个数是一对邻居,但有时也是一家,请看:
1、1/3=0.3333333333……(这个没错吧!)
下面让我们在这个等式的两边乘上3,也许你从未试过,但不妨看看结果会怎样
结果是出人意料的,因为你会看到:1=0.9999999……
2、如果你还不满意:
先设0.9999999999……为x,那得到方程:x/10 0.9=x
将方程两边同时乘10,得:x 9=10x
解得x=1(这个是不是与假设有点矛盾呢?)
(2)关于悖论
所谓悖论,从字面上看就是荒谬的理论。而其数学上的定义为:如果某一理论的公理和推理原则看上去是合理的,但在这个理论中却推出了两个互相矛盾的命题(或者证明这样一个复合命题,它表现为两个互相矛盾的等价式)。悖论无处不在,它其实就是人们的普遍认知和客观实际的矛盾。这种矛盾在某一个点上集中体现就是悖论。
举一个简单的例子:“一个外星人说:‘所有的外星人说的每一句话都是假话。’”试问这句话是真是假?如果‘所有的外星人说的每一句话都是假话。’为真,那么这句话就与“每一句话都是假话”矛盾;如果‘所有的外星人说的每一句话都是假话。’是假话,那么它本身说出的这句话为真,但这是又与“每一句话都是假话”矛盾,这就是普遍认知与客观实际的矛盾。
从数学的角度上看,悖论更多地表现为集合论的矛盾。(即著名的罗素悖论)。所以,经过一代又一代的数学家的辛勤研究,从本质上揭示了这样一个惊人的事实,那就是我们的逻辑和直觉(关于真理、概念、纯在、集合)是互相矛盾的。所以,这很明显地体现出数学的漏洞所在,虽然人们现在已用ZFC系统排除了已知的数学悖论,但这个系统本身就存在无矛盾性这个缺陷,所以它就不能确保今后不会出现悖论。所以,悖论的提出正是很明确的指出了数学的漏洞,正如著名数学家庞卡莱所说的:“我们设置拦栅,就是为了把羊群围住,避免狼的侵袭,但是很可能在我们围栏栅时,就已经把一条狼围在其中了。~~~~~~~~~
(3)关于普遍认知与无穷
数轴是从规定了原点,正方向和单位长度,从原点向两端无限延伸的直线。那么究竟在集合A{x|x∈(0,∞)}与集合B{y|y∈(-∞,∞)}中究竟哪个集合的元素个数多呢?很多人会不约而同地说,当然是集合B{y|y∈(-∞,∞)}中的元素多。没错,因为这个集合B中元素的取值范围比集合A更大,所以理所当然的集合B重元素当然会多于集合A。但是,在集合A中{x∈(0,∞)}中的元素个数是无限多个,而集合B中{y|y∈(-∞,∞)}中的元素个数也是无限多个,难道无限个元素还会比无限无限个元素”多“?这就是我们普遍认知与无穷矛盾(可以这样说吧?)。任何东西到了”无穷“这个地步,就已经是与普遍认知有所不同。就例如代数式1/x,无论代数式1/x中的x的取值如何变化,这个代数式依然是1/X。但是当x不断变大直至无穷大,1比起无穷大已经是小得不能用”微不足道“形容,所以,1/x(x=∞)时,1/x就等于零。
然而”无穷“的概念却有很多的用途,如证明三角形内角和(深有体会!)以及与圆相关的一些问题(圆是无穷多边形),微积分等等都离不开”无穷“。尽管与我们平时的观念很不同,但就如物理学中的相对论一样,一切到了很高的档次会有所不同。
其实归根到底,数学本就是客观存在在我们生活中,而我们只是对他不断发现、探索。如今出现了如此多的”漏洞“其实就是我们对数学的理解不够深入。路,还很长……

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