关于《时间简史》中关于“无限”的问题

关于《时间简史》中关于“无限”的问题
第一章里有一段如下:“当人们议论到无穷时,这种论证是你会遭遇到的一种陷阱.在一个无限的宇宙,每一点都可以认为是中心,因为在它的每一边都有无限颗恒星.正确的方法是很久以后才被意识到的,即是先考虑有限的情形,这时所有恒星都相互落到一起,然后在这个区域以外,大体均匀地加上更多的恒星,看情况会如何改变.按照牛顿定律,这额外的恒星平均地讲对原先的那些根本没有什么影响,所以这些恒星还是同样快地落到一起.我们愿意加上多少恒星就可以加上多少,但是它们仍然总是坍缩在一起.现在我们知道,由于引力总是吸引的,不可能存在一个无限的静态的宇宙模型.”为什么可以用这种思路来探讨“无限”问题呢?
尤其是这一句“正确的方法是很久以后才被意识到的,即是先考虑有限的情形”
hjb850963 1年前 已收到1个回答 举报

Gorillaz-blue 幼苗

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因为直接考虑无限的话,每一点的每一边都有无限颗恒星,那么这一点任意方向受的引力是无限大的,各个方向的无限大引力互相平衡,不会发生塌缩现象.
现在考虑有限的情形,就是一组恒星,这时所有恒星都相互落到一起.把这一小组恒星周围无限的恒星分解成大小适当的部分(当然有无限个部分),一个部分一部分的加到小组周围,分析每个部分的影响,结论是:这额外的恒星平均地讲对原先的那些根本没有什么影响,所以这些恒星还是同样快地落到一起.这样,在外围加上无限个部分,对结果还是没有影响,那一小组恒星还是相互落到一起.
现在你看出两种结论的不同了,那么为什么说后一种是正确的方法呢?这是一个数学问题,我不是搞数学的,给出我个人的理后一种方法是用求极限的方法来逼近无穷,前一种方法是直接考虑无穷.据我所知,现今的数学理论是不能直接处理无穷的,说白了就是(每一边都有无限颗恒星,那么这一点任意方向受的引力是无限大,那么这个点是平衡的)这个结论貌似符合常理,其实是不正确的,有待数学理论的发展才能处理这种问题.后一种方法求极限,这好像是高中的知识了,也是被无数实践证明的,是现阶段数学理论的一部分,是所有科学研究的基础,似乎也是目前处理无穷的唯一合理方法.

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hjb850963 举报

恩 还不是很明白 有QQ嘛?
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