昨天开始读《从一到无穷大》,第一部分讲的是无穷这个概念和大数(如几千万亿这种)的数学表达方式。
书中说这是数学研究的重要发明。然后举了很多例子,里面提到了线条上的点数。线条上点数是无穷大的。
我的关注点不是在这里,因为线条,我突然想起这么一个问题。
长宽高我们是有尺直接测量的。
面积呢?好像只能计算,不能直接测量。
体积呢?有量杯,但实质还是化成了高度,底面积一定,不同高度代表不同体积。标的虽然是体积,实质上还是高度的体现。
一维的线可以拿尺量,三维的体积可以拿量杯量。
可是二维的面积呢?有什么直接的测量工具吗?
我想了想,好像真的没有。规则体,量长宽/底高或直径。不规则的做切割,切成多个规则体一一测量计算。
有没有什么工具,不管是什么样的图形,往上一落,就能直接读出面积的?
目前好像只有计算机有这个能力。随手涂鸦,然后扫描到电脑里,计算机能很快得出结果,但这个过程其实也是计算,将不规则形状进行大量的切割进行计算,虽然也能很快有结果,但也并没有像尺子量杯一样可以直接读数。
面积没有类似尺子和量杯那样直观的测量工具。
这让我想起小时候学圆的面积计算。当时老师讲圆的面积计算公式其实等于把圆切成无限多的小份,然后像锯齿一样拼合,就能得到一个无限接近长方形的规则形状,再按照长方形的计算公式计算。
这个其实就是微积分的思想。以大化小再凑零为整,这在数学上也是极重要的理论和思想结晶。
面积好像就必须要用到这种方法。计算机计算能力越强,能切割的单位越小,计算得出的结果也会越准确。
将不规则图形进行无穷大次切割,切割成无穷小的规则形状,最后累加的数值才越接近真实数值。这大概就是《从一到无穷大》说无穷的真正意图。
无穷是接近事实真相的途径之一。