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希尔伯特旅馆的故事
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2023.03.10 北京

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希尔伯特旅馆的故事是出于一种设想。人们假设,有一家希尔伯特旅馆,他的房间有无数个,且每个都住满了人。现在,有一个新旅客到来,店家于是让1号房间的人住到2号房间去,2号房间的人住到3号房间去,以此类推。1号房间就空出来了,而因为房间数量是无限的,所以,并不会出现有人无处可住的情况。这事听起来很奇怪吧!更奇怪的是,假设我们将希尔伯特旅馆单号房间与双号房间分开,就会得到两个希尔伯特旅馆,两个旅馆的房间数都是无穷的,也就是说,这个希尔伯特旅馆,再来无数的人,一样能住下。这其实是一个极限问题。

数学上有一个分球悖论。说的是,理论上说,我们可以把一个小球分成两个一模一样的小球,且跟原来的球也是一模一样。这和希尔伯特旅馆的故事原理相同。

极限的问题其实就是边界的问题。物理学上有一个黑滴效应。说的是,当两个物体还未接触时,他们的影子却已经接触了。原因是,影子可以分为两部分,一个是黑色的本影,一个是淡灰色的半影,平时我们是注意不到半影的,因为它的颜色比较淡,可是,当两个物体接近,两个半影重叠在一起,颜色加深,就出现了黑滴效应。这又是个边界问题。

迄今为止,在各个学科中,都存在大量因极限问题或者说边界问题产生的“悖论”,边的问题或许是当下研究的一大方向吧。

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