Бесконечность

Бесконечность — сложная для понимания штука. В обычной жизни мы не встречаемся с чем-то у чего нет начала и конца.

Бесконечность в математике

Тем удивительные, что такая абстракция встречается так часто: и в физике, и в математике и, конечно, в религии с философией, где, это как раз очень оправдано. Ведь только полет фантазии и может быть по-настоящему бесконечным.

Что такое бесконечность простыми словами

Это понятие используется везде и постоянно, но означает «бесконечность» всегда немного разное.

Бесконечность в математике

Развитие математики началось с геометрии, а это целиком прикладная наука: измерять землю для посевов, проектировать строительную площадку. Откуда же может взяться в геометрии бесконечность?

Она просто не нужна. Здесь она не имеет практического смысла…

И вот, что удивительно, еще в 300 году до Нашей Эры в «Началах» Эвклида уже есть упоминание о бесконечной прямой. В том смысле, что продолжать прямую можно бесконечно. Значит ли это, что первый человек в истории написавший труд о математике, создавший «Эвклидову геометрию», описал в нем бесконечность? Не совсем.

Да, прямая — бесконечна, а вот отрезок прямой имеет свой размер. Но на практике бесконечность прямой означала лишь то, что ее длинна не важна. Когда дело доходило до реальных измерений, все величины в геометрии имели свой размер.

Бесконечность бывает двух видов:

  1. Потенциальная бесконечность — что-то что можно в принципе продолжать бесконечно.
  2. Актуальная бесконечность — действительно бесконечная величина.

Например, ряд натуральных чисел бесконечен (можете попробовать посчитать сами), к любому числу х всегда можно добавить +1.

Бесконечность, это не число! 

Хотя мы иногда и осуществляем с ним операции так же как и с числами. Но нельзя сказать, что есть число больше бесконечности

В математике считают что:

 x+ ∞ = ∞
∞ — x = ∞
x * ∞ = ∞
∞ / x = ∞
∞ + ∞ = ∞

х — это любое число.

Простыми словами, бесконечность в математике, это не какое-то очень большое число, а специальная абстракция которая применяется когда это необходимо.

Знак бесконечности

Знак бесконечности впервые появился в 17 веке. По есть несколько вариантов его происхождения:

  1. Это змея кусающая себя за хвост символизирующая вечность
  2. Запись 1000 римскими цифрами в виде CIƆ
  3. Буква омега ω (последняя в алфавите)

Бесконечность в физике

Если математика целиком состоит из абстракций, то физика, конечно же, наука которая изучает реальность. Так что такое бесконечность в физике?

Может ли быть бесконечной сила, ускорение или масса? Наверное — нет. А напряжение или сила тока? Тоже нет? Но все-таки место для бесконечного найдется.

Например, условно бесконечной может быть амплитуда колебаний. Если частота вынужденных колебаний будет равна собственной частоте системы, произойдет резонанс, амплитуда будет увеличиваться до бесконечности, а значит система разрушится.

В релятивистской физике все еще интереснее. При движении частицы с массой не равной нулю со скоростью света, ее энергия стремится к бесконечности.

А что же временем? Бесконечно ли само время? Принято считать, что как минимум, у времени есть начало, это Большой взрыв от этого момента мы и отсчитываем… все. Было что-то бо большого взрыва или нет, не так важно, в любом случае нам этого не узнать.

Но что интересно, в начальный момент Большого взрыва вселенная пребывала в состоянии сингулярности, когда температура вещества была бесконечной как и его плотность.

Но в большинстве случаев все зависит от решаемой задачи. Например, при расчетах орбит для искуственных спутников, массу земли считают бесконечной (потому, что она настолько больше массы спутника, что нет смысла учитывать эту разницу), а вот если рассматривать ту же массу в системе Земля — Луна, пренебречь ею уже не получится.

Бесконечность вселенной

Бесконечна ли вселенная?

Современная наука отвечает — да, вселенная бесконечна. Это удивительно, потому, что одновременно с этим существует «Теория Большого взрыва», согласно которой у Вселенной все-таки было начало (тот самый взрыв, произошедший 14 миллиардов лет назад).

При этом мы не видим ничего, кроме света направленного в сторону Земли. Если бы размер Вселенной был конечен, логично было бы ожидать, что свет обогнув конечное пространство вернулся бы назад. Но этого нет.

Мы действительно ограничены в наблюдениях и не можем видеть ничего за так называемым «горизонтом частиц» (его еще называют горизонтом космического света). Но это из-за того, что свет от самых дальних звезд еще не успел дойти до нас с момента Большого взрыва. А что за горизонтом? Бесконечность? Или все-таки существуют границы вселенной?

Есть несколько вариантов:

  1. Плоская вселенная простирается в бесконечность
  2. У вселенной есть границы
  3. Она замкнута сама на себя

Что же говорит наука?

Критическая плотность

Ученые космологи знают как рассчитать конечность пространства. Для этого используется показатель «плотности реликтового излучения». И это 0,00001 массы протона в одном кубическом сантиметре вещества, очень немного. Для измерения этого значения в 2001 году был запущен специальный аппарат WMAP  (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), так что информация проверена.

В существующей модели нашего с вами пространства (Модели Фридмана) возможны три варианта. Средняя плотность может быть больше, меньше или равна критической.

  1. Если средняя плотность вселенной больше критической — ее кривизна положительная и она замкнута
  2. Если средняя плотность меньше критической — ее кривизна отрицательна и она безгранична
  3. Если оба значения равны — вселенная плоская* и открытая

Если объяснить это простыми словами, то — большая плотность означает большую массу вещества, которая в свою очередь искривит пространство-время до замкнутого состояния. Малая плотность, наоборот, не позволит замкнуться и намекает на бесконечность пространства времени.

*»плоская», здесь не означает, двухмерная, как лист бумаги, это математическая абстракция описывающая свойство кривизны пространства.

Итак, что такое бесконечность на самом деле? Все зависит от точки зрения и обстоятельств.  В одном случае — философская абстракция ничего не значащая в реальном мире, в другом, вполне понятная величина.

Читайте также:

комментария 3

  1. Айдар:

    очень интересная точка зрения. Но у меня есть своя. Предполагаю что древние математики считать бесконечно малые величины стали не из эллинского любопытства, и уж точно не для подсчёта площади круга. В тот период сильно доминировала теория эфира. Из вики: «Лукреций Кар в поэме «О природе вещей» упоминает, что «эфир питает созвездия», то есть светила состоят из сгущённого эфира.
    Аристотель писал: «Солнце не состоит из огня; оно есть огромное скопление эфира»
    О бесконечности задумались когда поняли что количество эфира подсчитать не возможно. Именно по этой же самой причине к интегралам и диффам обращался и Уйльям Томпсон (лорд Кельвин) когда рассчитывал свою капельницу. Как то так

  2. istorii_master:

    Иди на}{yй

  3. хейтер:

    статью писал дегенерат ссмщик, на вопрос нормально так и не ответили

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *