一盏闪烁的灯激发了汤姆森灯的数学奥秘

如果无限次地打开和关闭灯,灯最终会打开还是关闭?不知怎的,数学说两者兼而有之

来源:科学美国人

一盏闪烁的灯激发了数学之谜

如果无限次地打开和关闭灯,灯最终会打开还是关闭?不知怎的,数学说两者兼而有之

作者:Manon Bischoff 编辑:Daisy Yuhas

本文来自 Proof Positive,这是我们友好的数学时事通讯,每周二下午发送到您的收件箱。立即注册并先阅读它。

就像每个孩子一样,我曾经喜欢玩电灯开关并快速连续地打开和关闭灯。在某个时候,我母亲介入并告诉我停止。但是,如果您出于数学思想实验的目的忽略了该警告,该怎么办?

关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过订阅来支持我们屡获殊荣的新闻事业。通过购买订阅,您将有助于确保有关塑造当今世界的发现和想法的影响力故事的未来。

它是这样的:您打开灯,一分钟后关闭,30 秒后再次打开,15 秒后关闭,依此类推。每次扳动开关时,时间间隔都会减半,以便灯打开或关闭的速度越来越快。两分钟后,灯泡会亮吗?

这个看似简单的问题引起了热烈的讨论。原则上,时间间隔会变得越来越小,直到两分钟后为零。英国哲学家詹姆斯·F·汤姆森 (James F. Thomson) 在 1954 年撰写了关于这一思想实验的文章,他指出:“似乎无法回答这个问题。它不能打开,因为我从来没有在没有立即关闭它的情况下打开它。它不能关闭,因为我首先打开了它,此后我也从来没有在没有立即打开它的情况下关闭它。但灯必须要么打开,要么关闭。这是一个矛盾。”

Grandi 系列和折衷解决方案

1 + 1/2 + 1/4 + 1/8 + ... 的总和永远不会大于 2。

重新想象思想实验

是时候捍卫科学了