Bolyai WLOG

Bolyai WLOG

Unintuitív matematikai jelenségek

2021. december 10. - mitlaendre

 A matematikát bár a logika irányítja, mégis előfordul sokszor hogy logikátlannak tűnik egy bizonyosság.
Az ilyen furcsaságokból gyűjtöttünk össze véletlenszerűen néhányat:

Kezdjük talán a legegyszerűbben bizonyítható, de mégis elgondolkodtató egyenlőséggel:

0,999999... = 1 

Elemi átalakításokat használva megmutatható, hogy az egyenlőség teljesül végtelen tizedes törtre:


Ennél valamelyest nehezebb belátni azt, hogy a sík ugyan annyi pontból áll, mint a számegyenes.
Ehhez már tudnunk kell azt, hogy két halmazban pontosan ugyan annyi elem van akkor, ha a két halmaz elemeit össze bírjuk párosítani egymással kimaradás és ismétlés nélkül. (Bijekció)

Tegyük ezt meg úgy, hogy az egyenes egy adott pontjának az értékét számjegyenként szedjük szét két számmá:

...0000001234.5678000000.....     <==>    ...00013.57000...  és ...00024.68000...

Könnyű belátni, hogy az ezzel kapott párosítás a sík és a számegyenes minden pontja közt ad párosítást. Tehát minden egyenesbeli ponthoz pontosan egy síkbeli pont tartozik.

 

Nézzük meg a következő testet:

Ezt a különleges alakot Gábriel harsonájának nevezték el, és az a különleges tulajdonsága, hogy bár a térfogata véges, a felszíne mégis végtelen.
Ez a furcsa tulajdonság magában hordoz egy ún. festési paradoxont:
A harsonát fel tudjuk tölteni festékkel, hiszen véges a térfogata, de lefesteni nem tudjuk, mert végtelen nagy a felszíne.

A bejegyzés trackback címe:

https://bolyaiwlog.blog.hu/api/trackback/id/tr8516763812

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Gál Péter F. · http://ordoglakat.blog.hu/ 2022.01.12. 10:58:42

Akkor sem tudjuk lefesteni Gábriel harsonáját, ha egyre vékonyabb réteg festékkel festünk? Pl. x centire a harsona elejétől 1/x legyen a rétegvastagság!

mitlaendre 2022.01.12. 23:10:40

Jó ötlet, viszont ekkor probléma, hogy a harsona elejénél végtelen vastag festék lenne.
Az elejétől vett első "centi" felület ekkor alulról becsülhető egy kellően kicsi 0< Epszilon * "1 centi" téglalappal, amin a festék mennyisége mindenképpen elszáll a végtelenbe, hiszen 1/x integrálja a (0,1) intervallumon végtelen. Ekkor a kis téglalapon lévő festék mennyisége is Epszilon * végtelen lenne.
Így bár a harsona végtelen hosszú nyúlványához elég lenne véges mennyiségű festék, de az első "1 centi"-hez nem. Viszont a harsona elejétől 1/(x+1) rétegvastagsággal már szerintem megoldható.
Ekkor a számításaim szerint ~6,782255 egységnyi festékkel le lehet festeni a harsonát, már ha az "1 centi" a harsona konstrukciójában szereplő egységgel egyezik meg.
süti beállítások módosítása