很明显,芝诺的思想实验虽然乍一看很有道理,但它肯定是错误的。
因为它不符合实验的结果。
现实中,随便找个人肯定跑赢乌龟。
所以,问题的关键在于,如何用科学逻辑来打败芝诺。
李奇维笑着说道:
“很好,感谢汪德昭同学的讲解。”
“我相信听完这个故事后,聪明的你们应该很快就能想出来如何反驳芝诺了。”
“我们现在随便建立一个位移和速度的方程,就能证明阿基里斯能追上乌龟,而且能精准地算出时间。”
“但是从数学上而言,这一切都需要严密的逻辑来解释一个问题。”
“即:无限个数相加,能不能得到一个有限值。”
“乌龟领先阿基里斯的距离,就是无限个数。”
“如果我们能证明,这些距离加在一起,是个特定的值,而不是无穷大,那么就能完美解决芝诺的悖论。”
“这个问题一直困扰着数学家两千多年,直到极限的概念提出和微积分的建立后,它才被完美解决。”
“现在我们知道,芝诺提出的无穷数列是收敛的,所以,阿基里斯可以追上乌龟。”
众人闻言,都点点头。
大家对微积分实在太熟悉了。
这个堪称物理学领域最重要的数学工具,是所有人的必修课。
哪怕是之前没有听说过芝诺的乌龟的学生,也很快就能理解。
只是,感觉有点干巴啊。
“我怎么觉得这物理学第一个神兽有点平淡普通啊,好像够不上神兽之名。”
“是啊,虽然它在两千多年前可能确实很难,但现在很简单,没什么有疑问的地方。”
“其实就是极限和收敛概念的应用。”
这时,有胆大的学生问道:
“布鲁斯教授,我觉得芝诺的乌龟更像是一个数学问题,而不是物理问题。”
“为什么您会把它列为物理学神兽呢?”
众学生闻言,皆非常赞同。
他们也有同样的感觉。
这个问题里好像根本用不到物理的知识。
当然,如果非要说速度位移公式也算物理,那确实能沾边。
不过,这也跟布鲁斯教授的逼格不符啊。
奥本海默、汪德昭等人则在默默思考。
他们很清楚,布鲁斯教授既然特别提出这个猜想,那就必然有着不为人知的深意。
至少,是他们这些学生们暂时不知道的东西。
“或许布鲁斯教授想说的关键,不在数学,而在物理。”
“但芝诺的乌龟里有什么物理问题呢?”
他们想不出来。
郎之万、德布罗意等物理大佬们若有所思,他们大概猜到了。
“难道是空间和时间的极限?”
在众人的疑惑中,李奇维微微一笑,然后说道:
“没错,严格来说,芝诺的乌龟确实是一个数学问题,而不是物理问题。”
“但是之前我也说了,我会用一个全新的角度来思考三大神兽问题。”
“芝诺的乌龟里,乌龟永远比阿基里斯领先一点距离。”
“和芝诺大概同时期,我们华夏也有一位伟大的思想家,他的名字叫庄子。”
“他曾经在一篇文章中写道:一尺之捶,日取其半,万世不竭。”
“意思是有一根1英尺长的棍棒,如果每天截取它的一半,永远也截不完。”
“一尺之捶和芝诺的乌龟有异曲同工之妙。”
“它们都说明空间是可以无限划分的,没有最小的极限。”
“如果我们从这个角度思考,就会发现,芝诺的乌龟里包含一个很明显的物理问题。”
“我们生活的空间是连续不断的。”
众人恍然大悟。
原来是这个问题。
但是很快,大家又非常疑惑。
“空间是连续的,这不是理所当然的吗?”
“以乌龟爬过的距离为例,肯定没有最小的长度啊。”
“这个物理问题有什么好讨论的吗?”
然而,李奇维接下来的话,却是让所有人震惊了。
“但是。”
“我想问问在座诸位,空间真的是连续的吗?”
“对于人类而言,到底存不存在最小的尺度呢?”
哗!
全场骇然!
第567章 程序设计式宇宙!普朗克长度!普朗克时间!时空极限?错错错!
在后世,关于宇宙的起源,有一个非学术性的,但令人不寒而栗的理论。
那就是“程序设计式宇宙”。
什么意思呢?
该理论认为,我们生活的宇宙,其实是神级文明中的程序员设计出来的。
所谓的物理规律只是人家编制好的程序规则而已。
比如,光速为什么不能无限大?
理由是防止系统计算溢出,光速达不到的地方其实都加载不出来。
就好像人类玩一款叫《饥饿》的游戏,画面中的黑色区域你只有走到那里才会显现内容。
光速定值的设计就是为了节约系统资源。
可以说,这个解释非常有逻辑,因此才显得匪夷所思。
此外,程序设计式宇宙最核心的观点,就是所谓的“时空帧率”。
我们应该知道,电脑显示屏上有两个非常关键的参数。
一个是像素的大小,另一个则是动画的帧率。
像素是组成画面的最小单元,它越小,画面越精细,游戏中的人物看起来就越“真”。
而帧率是指动画播放的流畅度,它越快,画面看起来就越连续,没有那种照片堆叠的感觉。
因此,要想玩一款好的游戏,首先电脑硬件要性能优秀。
不然的话,游戏运行起来,人物环境一眼假,毫无美感。
程序设计式宇宙的支持者们认为,我们的宇宙时空存在类似电脑显示精度的参数。
那就是被无数人津津乐道的普朗克长度和普朗克时间。
在支持者们看来,普朗克长度是宇宙空间的最小像素,而普朗克时间就是宇宙时间的帧率。
为什么会这样认为呢?
因为这两个参数的值实在太小了。
普朗克长度的值是1.6×10^-35m,普朗克时间的值是5.4×10^-44s。
这两个数字已经小到超越了人类的感知。
以普朗克长度为例。
原子的直径只有1×10^-10m左右。
但是相比于普朗克长度,原子都堪称是“超星系级”的庞然大物。
所以,如果普朗克长度是像素,它可以组成宇宙中的一切图像。
因此,大家自然很容易地就联想到,宇宙的形成或许就和程序设计类似。
我们的宇宙本身是电脑硬件,普朗克长度和普朗克时间就是这个硬件的性能数值。
而光速、相对论、量子力学等物理理论,就是程序员在宇宙这个硬件上设计的程序。
星系运动,恒星燃烧,人类文明,都只是一场神级文明创造的游戏而已。
或许在宇宙之外,有一双巨大的眼睛,正在看着这一切。
“靠,我的人物怎么又死了?”
“重来!重来!”
这就是程序设计式宇宙的概念。
天马行空!极尽震撼!
尤其是关于光速的解释,确实让人耳目一新,鸡皮疙瘩都起来了。
但很可惜,这个理论有一个巨大的缺陷。
虽然该理论本身是一种宇宙级的想象,无法直接证伪或证明。
但是它对于普朗克长度和普朗克时间这两个概念的理解却是错误的。
而这个错误也是很多人在营销号的洗脑下所形成的观念。
这些错误的观点包括但不限于:
“普朗克长度是空间的最小单位,空间不是连续的,而是像电脑屏幕一样,由一个个像素组成。”
“普朗克时间是时间的最小单位,时间也是不连续的。”