Бесконечна ли наша вселенная?
Внимание! В данной статье будет высказана лишь теория, без научного доказательства.
Доброго времени суток гиктаймс! На написание данной статьи меня толкнули видео с ютуба о необычных числовых парадоксах. А именно о парадоксах Зенона и того почему нельзя делить на ноль, о которых сегодня и пойдет речь.
Парадокс Зенона, очень легко объясняется на основе Ахилеса и черепахи. Те кто не знаком с данным парадоксом, вот наглядное видео другого автора:
Рекомендую ознакомиться перед дальнейшим чтением.
(Парадокс Ахилеса и черепахи)
Если вы не хотите смотреть видео, тогда расскажу вкратце: Представьте что Ахилес бежит за черепахой, которая его обгоняет. Расстояние между ними постоянно уменьшается, так как Ахилес бежит быстрее черепахи. В итоге когда Ахилес приблизится на расстояние 1 метр, через некоторое время оно будет равно 0,1 метра, потом 0,01 и так до бесконечности. Это значит что Ахилес никогда не догонит черепаху, но в реальности все совсем не так.
В реальности никакой проблемы нет, берем Ахилеса и черепаху, ставим на беговую дорожку и, пожалуйста, Ахилес спокойно обгоняет черепаху. Именно в этом и кроется возможное доказательство того что вселенная не бесконечна.
(Вектор в 3D пространстве)
Давайте попробуем это объяснить на принципе работы компьютерных игр. Обычно положение объекта записывается в виде вектора состоящего из осей x, y и z. И каждое значение хранится в типе данных float (Значение с плавающей запятой). К примеру Unity3D использует для указания положения в пространстве 32 битный float. Минимальное значение которого: 1,175494351 E – 38., что дает плавное перемещение при почти любом масштабе. Здесь важное слово это «почти», то есть если мы очень сильно уменьшим и приблизим модель то мы будем видеть как она передвигается скачками. Прыгая с 0,...1 на 0,...2 на 0,...3 и т.д. Это значит что в симуляции при любом раскладе Ахилес обгонит черепаху. Но как говорится не бывает худа без добра. Если мы имеем минимальное значение float значит есть и максимальное, так сказать граница 3D пространства. Выйти за которую нам не позволят (назовем это) законы физики виртуального мира. В реальности же мы просто не можем дать больше максимального значения переменной.
Если вернутся к парадоксу Зенона, Ахилес не только никогда не догонит черепаху, но никогда не достигнет границы его выдуманного мира, для него он будет бесконечен. От -∞ до +∞, как ни странно то же самое мы получим функцией f(x) = 1/х. И самое веселое что в эту функцию не попадает значение х/0, так как функция никогда не достигнет нуля, как Ахилес черепаху. (Собственно по этому нельзя делить на ноль)
Хватит теории, давайте к практике. Возьмем реальный мир, мы все состоим из атомов, атомы состоят из протонов нейтронов и электронов, которые в свою очередь состоят из кварков (элементарных частиц). Как в симуляции так и в реальном мире Ахилесу ничего не стоит обогнать черепаху. Все это приводит к тому, что как в симуляции так и в реальности элементарные частицы должны также скакать по числам 0,...1 0,...2 0,...3 как это происходит в игре, потому что Ахилес может обогнать черепаху и там и здесь. Это нам говорит что парадокс Зенона работает только на бумаге, или в своей системе координат, значение которых, от -∞ до +∞. В реальности скача по самым маленьким значениям элементарные частицы Ахилеса в какой-то момент настигают черепаху, их координаты становятся равным, после чего Ахилес убегает вперед.
Вот мы узнали какую систему координат использует наше пространство, давайте вернемся к главной теме. Если у нас есть минимальное значение значит будет и максимальное — край нашей вселенной. Найдутся те кто скажет, а почему тогда с одной стороны может быть бесконечной, а с другой стороны конечной. Но проблема в том что координаты или позиция это только элемент большой системы называемой пространство, и оно либо может быть полностью бесконечным, либо полностью конечным. Также это все наталкивает на вопрос, а мы случаем не в компьютерной симуляции находимся, а? Но это тема для другой статьи.
Итоги
Итак сегодня мы пришли к тому что вселенная НЕ бесконечна, в данном посте была высказана лишь теория, как там на самом деле работает вселенная никто толком не знает, и не может доказать. Но возможно данной статьей я подтолкнул кого-то на совершение новых открытий.
Автор: Nifed1pin
