בתשובה לג. אבן-חן, 21/02/03 18:15
זנון - קטעים איתו 131094
אם X סופי, X חלקי אינסוף הוא בפשטות אפס, הוא לא שואף לכלום‏1.
______________.________________.____________
1- ככה לפחות המורה שלי היה טוען: "אפס שכמוך, אין לך שום שאיפות"
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131298
הבה ניקח קטע סופי באורך X ונחלקו לאינסוף חלקים שווים, את אורך כל קטע שכזה נסמן ב Y.
אתה טוען שאם נבצע סיגמה של אינסוף חלקים באורך Y נקבל את אותה התוצאה שנקבל בסיכום אינסוף פעמים אפס ?
במקרה של אינסוף פעמים Y נקבל את האורך המקורי X. במקרה של סיכום אינסוף אפסים נקבל אפס.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131303
למה "סיגמה" אם אפשר פשוט "סכום"? אבל בלי קשר - האם אתה אומר שיש מספר חיובי Y שאם נכפיל אותו באינסוף יתקבל מספר שאינו אינסוף?

אבל זהו הרי הפרדוקס כולו, ומטרתו היא להראות שלא יכול להתקיים המספר אינסוף. אין לו משמעות, והוא לא יכול לתפקד במערכת אלגברית סבירה - לא יחד עם מספרים אחרים, בכל מקרה.
אם פתרו את הפרדוקס הזה או לא, אינני יודע. אני לא מתמטיקאי. אבל על פניו הפרדוקס נראה לי ברור, והמשמעות היחידה שניתן להפיק היא שלא יכול להיות שקו מורכב מאינסוף נקודות.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131333
לא קיים מספר חיובי יחיד שכזה, אבל קיימות סדרות של מספרים שכולם חיוביים - והן מסתכמות לאינסוף.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131336
למה אני טיפש?
היה צריך להיות "מסתכמות לאפס באינסוף".
זנון - קטעים (קטנים מאוד) איתו 131355
בנוסף למה שכבר נאמר ב:
תגובה 5474

ניתן ל"פתור" את כל הפרדוקסים של זנון (אני מכיר שלושה אבל יודע שיש יותר) ע"י הפסקאות הבאות:
- הבעיה: החץ, בכדי להגיע למרחק חצי המסלול, חייב לעבור ברבע המסלול, בכדי להגיע לנקודה זו הוא חייב לעבור בנקודת שמינית המסלול, וכו'
- הפרדוקס: החץ לא יזוז כלל מכיוון שעליו לעבור באינסוף נקודות
- הפתרון: בצע סיגמה... סתם, סתם.

- הפתרון: יש לתקוף את ההנחה הסמויה כי סיכום אינסוף מרחקים, לא חשוב כמה קצרים, יתן מרחק אינסופי. הנחה זו נכונה כל עוד המרחקים שווים בגודלם, אולם, בדוגמת הפרדוקס המופיעה כאן, מדובר במרחקים ההולכים וקטנים. החלוקה אינה על כל המרחק לאינסוף קטעים שווים.
המרחק שעל החץ (הצב, הגוייבה, שאול יהלום) לעבור בתחילה הינו חצי, לאחר מכן מדובר בנקודת הרבע, שמינית, וכו'. המרחקים הולכים וקטנים.
ולכן ההנחה כי איסוף/סיכום/סיגמה אינסוף המרחקים, קטנים ככל שיהיו, יתן מרחק אינסופי אינה נכונה. תוצאת הסיכום נותנת מספר/מרחק סופי.
זנון לא הכיר את קושי (צרפתי גאה שהתעסק עם סדרות מתכנסות אינסופיות בתחילת המאה ה 19 (אני משוכנע שהיה עתודאי)). קושי התבסס על היסודות שהניחו ניוטון ולייבניץ (עוד עתודאי ?) במאה ה 17.
ולפיתוח המתמטי: נניח ש S יהיה הסכום של המרחקים שעל החץ לעבור ונניח ש A1 יהווה את המרחק הגדול (חצי במקרה שלנו), A2 את המרחק השני (= רבע מהמרחק הכולל) וכו'. נרשום:
S = a1 + a2 + a3 + ... + an
כאשר An מהווה את המרחק האחרון. כאשר נשאיף (לא לריאות) את N לאינסוף, S ישאף למספר לתוצאה המבוקשת.
סדרה שכזו קרויה מתכנסת כאשר יש לה גבול ומתבדרת כאשר אין לה גבול.

ועכשיו לשורת הפאנץ'. במקרה שלנו הסדרה נראית כך:
S = 1/2 + 1/4 + 1/8 + 1/16...
(אני מקווה שההמרה תראה את שלוש הנקודות אחרי השש-עשרית)
ניתן לראות, נסו זאת במחשב פשוט, כי סכום סדרה זו אינו אינסופי, כפי שסברו החברים הנכבדים, אלא מתכנסת לאחד. המספר אחד מהווה למעשה את אורך המסלול (זוכרים? הנקודה הראשונה היתה חצי המסלול. ניתן היה לסמן את אורך המסלול ב M ולהראשות כי הסדרה, בתוספת כל ה M-ים מתכנסת ל M)

מקווה שאלו שלא נרדמו מבינים כי הפרדוקס (ים) של זנון הופרך/נפתר.

בקיצור: החץ לא יקפא באוויר, הוא יגיע למטרה, אכילס (או שהיה זה אטלס) כן יעברו את הצב ואולי אף יכינו ממנו מרק.
זנון - קטעים (קטנים מאוד) איתו 131366
<נד בראשו מצד לצד> אנשים לא מקשיבים.
ראשית, לא סיפרת לי שום דבר שלא ידעתי כבר.
שנית, לא זה הפרדוקס עליו מדובר. אתה מדבר על פרדוקס אכילס והצב, בעוד שאני מדבר על פרדוקס החץ, שהוא שונה לגמרי.

פרדוקס החץ, שים לב, הולך ככה: יורים חץ מנקודה A לנקודה B. עכשיו אנחנו בוחנים את הדרך שעושה החץ - המדובר בקו (נניח לצורך השאלה) ישר. קו, כידוע, אינו אלא רצף של אינסוף נקודות - פר הגדרה, נכון? יפה, אז נחלק את דרכו של החץ לאינסוף נקודות. אם חילקנו את הדרך לאינסוף, אז צריך לחלק גם את הזמן שלקח לו להגיע לשם לאינסוף, נכון? אז בואו נעשה את זה יחדיו. חילקנו את הזמן לאינסוף נקודות זמן. אחלה. אז מה קורה עכשיו? יש לנו אינסוף נקודות שונות בהן נמצא החץ, ויש לנו אינסוף נקודות זמן שבכל אחת מהן - אויה! - החץ נמצא *במנוחה* (שהרי בנקודת הזמן נ' הוא נמצא בנקודת מרחק נ', ולא בשום נקודה אחרת, פר הגדרה). אז מתי החץ זז?! אין זמן בין נקודה נ' לנקודה נ+1 - כי כבר חילקנו את הזמן לאינסוף נקודות. אם נמצא את נקודת הזמן שבין נ ל-נ+1, אז פשוט נמצא עוד נקודה שבה החץ נמצא במצב נייח.
מכאן - אין תנועה.
עכשיו לך תפתור לי את הפרדוקס הזה עם סדרות מתכנסות.
זנון - קטעים (קטנים מאוד) איתו 133011
<מצקצק ומנתר מרגל לרגל> לך אולי לא חידשתי, אך מה עם אולי הקוראים האחרים ?

אתה מדלג בקלות על עניין חלוקת הקטע לאינסוף. כיצד אתה מציע לחלק את הקטע לאיסוף קטעים שווים ?

בכל רגע נתון בחלוקה שתציע, ניתן לעצור את הזמן ולראות מה יש לנו ביד: שתי נקודות, שני זמנים שונים ושני מקומות שונים בהם שרוי החץ

יש שתי אופציות:
1) להמשיך לחלק את הקטע והזמן ולשוב למצב הקודם
2) לעצור

מכיוון שאתה מעוניין להמשיך עד אין סוף (זהו סוף בר-מניה) ניתן בכל רגע נתון לבדוק את המצב ושוב נקבל שתי נקודות, שני זמנים שונים ושני מקומות שונים של החץ (בתנאי שאנו מניחים שאין חלקיקים שלא ניתן לחלק וכן כי הזמן רציף)

כאשר אתה לוקח כל שתי נקודות (לאחר החלוקה שביצעת) ובודק אותן. יהיו שוב שני מקרים:
1) המרחק בין שתי הנקודות = 0
2) המרחק אינו אפס

במקרה הראשון, סתירה להנחה שלקחנו שתי נקודות שונות. במקרה השני, נחזור למצב שתואר למעלה, שתי נקודות שונות (לכן המרחק אינו אפס, שני זמנים שונים ושני מקומות של החץ.

לכן, בכל בדיקה שכזו, ישנה תנועה ברורה של החץ.

ולגבי עניין חלוקת הקט לאינסוף. שוב, הצע שיטה והפעל את סיכום הסדרות המתכנסות שרשמתי קודם.
זנון - קטעים (קטנים מאוד) איתו 133069
אבל הרי זו בדיוק טענתו של זינון - שאין משמעות למושג האינסוף. אי אפשר לחלק קטע לאינסוף חלקים, ולפיכך לא ניתן לטעון שקטע אכן מורכב מאינסוף חלקים (או אינסוף נקודות).
זנון - קטעים (קטנים מאוד) איתו 134312
המשפט "לא ניתן לחלק קטע לאינסוף חלקים (בזמן סופי)" אינו מוביל למסקנה כי "לא ניתן לטעון כי קטע מורכב מאינסוף חלקים/נקודות"

כל קטע מורכב מאינסוף חלקים/נקודות אך לא ניתן לעבור על כולם/ן ולהציג את החץ על כל נקודה ונקודה.

זנון הציג פרדוקס נחמד, די מזמן, אשר נפתר, די מזמן ומהווה תרגיל מחשבתי משעשע ותו לא. מכן ועד הוכחה כי התנועה היא אשליה ו/או למושג אינסוף אין משמעות המרחק גדול.
וכל שאיפה היתה אוי 131367
להרחיב קצת בעניין הפונדמנטליסטי ("יסודות המתמטיקה", קוראים לתחום): נראה שכמה מכותבי התגובות כאן נפלו למלכודת (בחברה טובה עם רבים מגדולי המתמטיקה, מזנון ועד ניוטון ולייבניץ), של נסיון הפעלת כללי הגיון פשוט על מושגים כמו אינסוף. מה שאפשר לראות כאן הוא שצריך להיות זהירים, כי האינסוף קצת מותח את ההגיון הפשוט שלנו.

מה שקושי וויירשטראס עשו, בסוף המאה ה-‏19, היה להוציא את האינסוף מהמתמטיקה. סטודנטים לחדו"א אמנם רושמים ללא הרף שמונה שוכב, אבל חשוב לשים לב שזה *סימון* בלבד. אותו דבר עם שאיפה לאינסוף ושאיפה לאפס (וכל שאיפה): סימונים. למיטב ידיעתי, מתמטיקאי היום צריך לסרב לענות על שאלות מסוג "מה סכום אורכם של אינסוף קטעים קטנים מאוד".

אין ארוחות חינם: את האינסוף החליפו קושי ושות' בכמת כולל (כך שהסימון "שואף לאינסוף" מוגדר במשפט שעיקרו "כל המספרים ש..."). יכול להיות שגם זה בעייתי, אם מגרדים מספיק, אבל במאה ומשהו שנים מאז נראה שההכללה בכל זאת עושה עבודה יותר טובה מהאינסוף, בתחום יכולת השכנוע הקונסנסואלי.

לקריאה נוספת (כבר המלצתי על הספר באייל, אבל לא אלאה מכך): "משפטי גדל ובעיית היסודות של המתמטיקה", ארנון אברון. למרות שמו (הלא מוצלח) הוא קטן, ידידותי גם למפחדי מתמטיקה (יצא באוניברסיטה המשודרת), ואולי הספר המחכים ביותר פר מילה שקראתי (ואחד המחכימים ביותר אבסולוטית).
ול-dx הייתה עדנה 131375
בשנות ה-‏60 נולדה האנליזה הלא-סטנדרטית, שמשיבה לאינפיניטיסימלים את כבודם האבוד כאובייקטים מתמטיים ולא סימנים גרידא.
קושי וירשטראס 131597
קושי-וירטראס היתה אשתו של קושי. מהפמינסטיות הראשונות. חברתה הטובה היתה גברת בולצאנו-שוורץ
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131402
אני לא מדבר מהיכרות טובה של החומר, אבל ישנה דרך לשלב מושגים כמו "אינסוף" ו"קטן עד כדי אפס אבל לא ממש אפס" במערכת אלגברית, הכוללת מקבילים למספרים הממשיים - המספרים הסוריאליסטיים (אכן כך).
יקשה עלי לתת הסבר פורמלי להם, אבל הם מאפשרים מספר כמו אינסוף, אינסוף ועוד אחד, וכן הלאה, והם עצמם גם מפרמלים את תורת המשחקים הקומבינטוריים, כאשר כל מספר מייצג מהלך במשחק, וכן הלאה.
עוד מידע יתן לכם דוד גוגל: חפשו surreal numbers.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131531
ולמי שיש גישה לספריה ראויה לשמה (של מחלקה למתמטיקה), אין כמו המקור: On Numbers and Games, של J.Conway, מ- 1976.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131370
חוששני שלא קל לחלק קטע סופי לאינסוף חלקים שוים. הסיבה היא בדיוק מה שכתבת אח"כ: אם אורכו של כל קטע כזה גדול מאפס סכומם יהיה אינסופי, ואם גודלו של כל קטע כזה הוא אפס בדיוק סכומם יהיה אפס, ובכל מקרה הסכום הזה לא יהיה Y.

עוד כמעט קט יתעורר מר ו. משנת השבת שלו ויבוא להעמידני על טעותי.
זנון - קטעים (קטנים) איתו 131378
לא בטוח שמר ו. מגיע למאמר הזה. הוא היה לפני זמנו.
אני מקדים את זמני. 131380
שבוע טוב 131379
1. אפשר לחלק קטע סופי (למשל, המספרים בין 0 ל- 1) לאינסוף חלקים שווים באורכם: כל מספר ממשי בקטע ישב בחלק משל עצמו. האורך של כל קטע כזה הוא 0.

2. את האורכים של הקטעים האלה אי-אפשר לסכם, משום שהם רבים מדי. אפשר לסכם מספר סופי של מחוברים. אפשר, במאמץ מסויים, לסכם סדרות של מחוברים (לפעמים). אי-אפשר‏1 לסכם קבוצת ערכים שאינה בת מניה.

3. אי-אפשר לחלק קטע סופי למספר *בן-מניה* של קבוצות (מדידות) באורכים שווים.

1 "אי-אפשר": אף אחד לא הציע פירוש שיתן משמעות לביטוי "סכום" בהקשר הזה.
שבוע טוב 131547
תגיד, אפשר לסכם סדרת מספרים אינסופית מתבדרת? (-:
שבוע טוב 131571
כתבתי ''לפעמים'', והתכוונתי לכל מלה.
תודה 131587

חזרה לעמוד הראשי המאמר המלא

מערכת האייל הקורא אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים