坠火 [全球高考]: 洪荒琼楼 vβ(3/5)
论”,不晓得自己此刻该不该问出口,会不会显得很傻。他在内心纠结了好久,最终权衡过后还是觉得现在犯蠢比日后拖慢行动来得强一点,便期期艾艾地问道:“什——什么是,无穷酒店?”
“无穷酒店悖论是一个数学和哲学上的思考实验,意在讨论无穷是否有大小这一命题。”温知夏悠悠的开口,但见卫宇彬听后更茫然了,有点窘迫地自我嘲讽道,“不如让闻远解释一下吧,我一解释东西就没人听得懂。”
“这样,你现在想象一个有无数个房间的酒店,每个房间号都是按照它是第几个房间的数字命名的,我们现在只讨论正整数。”
所幸,卫宇彬并没有要求解释什么是正整数。
“有一天晚上,酒店来了无数个客人,把酒店的所有房屋都住满了。然后,外面又突然来了一车客人,他们有30位。你要怎么办?”闻远说。
“不知道啊,都住满了,那能怎么办?”卫宇彬问。
“很简单,假设每个客人现在住的房间号是n,让每个人现在挪到n+30的房间号里,这样不就腾出来30个房间了吗?反正酒店有无穷个房间。”
“那既然有无穷个房间,那为什么还会住满?”卫宇彬立刻追问道。
“这个疑问我们待会儿再解决,”闻远说,“现在外面又来了一辆车,车上有可数无穷个客人。”
“什么是——可数无穷?”卫宇彬小声问。
“别说可数无穷了,你直接说那个不可数的无穷吧。”温知夏哭笑不得。再要解释一会儿,只怕卫宇彬这位没有什么数学功底的朋友,脑子要被烧得焦糊。
“那,好吧。来了无限辆辆无限长的车,车上有无穷个客人,他们要住进酒店里。”闻远这次善良的没有发问,“根据欧几里得定理——质数的个数是无限个。我们让现有住进酒店里的客人,挪到以第一个质数:2为底的他们目前房间号次幂的房间里去,也就是说,目前住在7号房间的,搬到2的7次方——也就是第128号房间去。”
“嗯嗯,”卫宇彬点头。
“因为有无数辆车存在,我们让第一辆车上的乘客,全部入住以3为底,他们座位号为幂的对应房间中。举个例子,第一辆车上座位号为7的乘客,就入住3的7次方,也就是2187号房间;以此类推,第二辆车上的乘客以第二个质数5为底,第三辆车以7为底,第四辆车以11为底。”
“这样不会有重复吗?”
“不会,”闻远自信的说,“每个质数都只有自己和1两个因数,因此不会有重复的。不信你现在可以举几个例子试试。”
卫宇彬一脸不敢恭维,对于“无穷”这个概念已经逆来顺受了:“可是——这跟这个酒店——哦不是——图书馆,有什么关系呢?”
“我有一个怀疑,”闻远说,“这个图书馆在最初设计的时候,使用的伍数是当时人口密度的最佳值,可是随着时间的推移,人数在不断增加,为了保证合理的人口密度,他们就用了这个‘无穷酒店’的思路:以一个更大些的无穷来包裹这有限个无穷,因为人口数最大总会是一个数得尽的无穷数字。”
“因为图书馆的空间是可以无限被分割的,就像酒店房间号一样,而每层的相对空间,就像这些小模块一样,可以随意拉伸缩短,而这里的居民根本不会有任何察觉。这是一个本身就比人数更大的无穷,因此可以做到代代相传,生生不息,永不会拥挤。”
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