Re: [其他] 1 + 2 + 3 + ... = -1/12 的網路影片
轉自 孫超群 個人FB https://www.facebook.com/einsteinequation
https://goo.gl/etY4wM (限好友)
2014年5月12日
~~孫神淺談自然數的總和等於負十二分之一!~~
~~~~孫神初談自然數的總和(指數篇)~~~~
最近YOUTUBE和FB動態很多人都在談一個問題,
還有一些好友也透過私密訊息問我同一個問題,
這個問題就是:
"為甚麼自然數的總和等於負十二分之一?"
所以我就來簡單的談談這個問題.
其實自然數的總和數學上當然是無限大,
只不過物理學家經常在處理基本物理問題的時候,
發現所要計算的物理量必出現這類無限大,
但是物理量又必須是有限大,
這個矛盾怎麼解決呢?
物理學家花了約二十年的時間,
終於用正規化和重整化兩步驟解決了.
所謂正規化就是將原無限大,
寫成新無限大加有限大,
例如:自然數的總和=新無限大+(-1/12)
然後再用重整化把新無限大拋棄掉,
最後可把原無限大視為有限大,
例如:自然數的總和-->-1/12
詳細說明請見下列計算手稿:
https://i.imgur.com/WmpiEJd.jpg
https://goo.gl/4qf3m2 (限好友)
2014年5月13日
~~~~孫神再談自然數的總和(分式篇)~~~~
上次淺談了自然數的總和問題後,
引起很多人的按讚和分享,
我感謝大家捧場!
同時也接到不少好友更深入的問題,
所以我現在就再進一步解答大家的疑惑.
問題大致分成兩類,即數學問題和物理問題:
數學問題:正規化是否唯一?
物理問題:此結果有沒有實際用處?
先說這兩個問題的答案都是肯定的!!!
本篇專談數學問題,下篇再簡單談談物理問題.
正規化是否唯一?
意思是說自然數的總和分成無限大加有限,
這有限值(-1/12)是否隨正規化方法不同而改變,
答案是不變!!!
我不在臉書作嚴格證明,
那會嚇走很多好友.
我只是再換另外一種正規化方法來說明,
底下是詳細計算手稿:
https://i.imgur.com/WWbF4vF.jpg
https://goo.gl/YJYg2f (限好友)
2014年5月21日
~~孫神四談自然數的總和(無限大不見了)~~
自然數的總和明明是無限大,我們卻把
自然數的總和=新無限大+(-1/12)
然後"拋棄"新無限大,再說自然數的總和可
正規化為-1/12.
很多好友都在問:為何可"拋棄"新無限大??
我緊接著就用物理實例現來跟大家說明如下:
在三談中,左右兩平行板間總能(見附圖 https://i.imgur.com/hwjtGrD.jpg
):
E(r)=(hc/2r){1+2+3+...}
------>(hc/2r){(r/a)^2 - 1/12},
a-->0
其中淺談裡取ε=a/r且a-->0,
右板受力是無限大:
F(r)=-dE(r)/dr=-E'(r)
----->-(hc/2){a^-2 + 1/(12r^2)},
a-->0
----->無限大
a-->0
在三談中我們直接把a^-2無限大"拋棄",直接
得有限值-(hc/24)1/(r^2),為甚麼可以這樣做
呢?本文就是要來解釋這個問題!
好吧!讓我們來直接面對無限大問題,因為我們
只考慮右板左邊能量所提供的力,我們還必須加
上右板右邊能量所提供的力.我們可假想距左板
L(L-->無限大)處有第三平行板,因此右板右邊
能量=E(L-r),注意r前面是-號,所提供的力為
-dE(L-r)/dr=+E'(L-r),注意是+號.
所以右板實際總受力為
-E'(r)+E'(L-r)
------>-(hc/2)[a^-2 + 1/(12r^2)]+{r-->L-r}
a-->0
=-(hc/2){1/(12r^2)-(r-->L-r)},
(注意a^-2消掉,無限大不見了!!!!!!!!!!!)
最後取L-->無限大,右板實際受力為有限值:
-(hc/24)1/(r^2),-號表示向左或吸引.
與實驗完全吻合!!
以上就是三談中為何可"拋棄"無限大的原因.
--
我沒有完全看懂,只看了中文說明和大略的推導
主要是幫忙轉貼,所以問我我應該不會啊
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 36.230.183.244
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Math/M.1516150959.A.477.html
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補上三談
https://www.facebook.com/einsteinequation/posts/254316091423044
2014年5月14日
~~~~孫神三談自然數的總和(物理篇)~~~~
現在來談一個實際物理的應用實例,
考慮真空中不帶電(無電力)且
質量可忽略(無重力)的平行板,間距為r.
實驗發現平行板間有與r平方成反比的微弱吸引力.
這件重要的實驗發現可以簡單的說明如下:
1.板間雖為真空但仍有零點光能hf/2,
其中h是Planck常數,f是光頻.
2.板間光波要滿足駐波條件:
f=n(c/2r),n=1,2,...
c是真空光速.
所以由1.和2.可得平行板間總能
E=(hc/2r){1+2+3+...},
利用正規化{1+2+3+...}--->-1/12,
所以
E--->-(hc/24r)
定性上,
總能E負號表式吸引,總能E與r成反比,
表示力與r平方成反比;
同時定量上也完全跟實驗吻和!!!
※ 編輯: tim32142000 (36.230.183.244), 01/17/2018 12:26:09
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