油管上一个评论彻底解了全体自然数之和-1/12这个迷惑

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    11点下线
    https://www.bilibili.com/video/BV1WW411P7qc?from=search&seid=496002655225882236
    不懂来龙去脉的可以看这个视频
    但是我看完之后疑惑就是,完全没法理解这种操作到底怎么跟现实世界产生联系的

    然后,看到油管上有物理从业人员的解释,茅塞顿开,数学真的是酷毙了啊,一地鸡皮疙瘩~

    我简单归纳一下,就是真实世界中,当你看到实验结果是S=1+2+3+4...的时候,有两种可能:
    一个可能,就是它真的就是准确的1234,那么就是无穷大
    另一个可能,实际的公式其实并不是真正的1234,它只是在n小的时候非常接近1234而已,那么不管这个公式是啥,如果它是收敛的,那最后它一定收敛到-1/12



    这位物理工作者的回复如下:

    Jingyuan Chen
    1年前(修改过)
    这集要批评一下。5:10秒处说人们其实不知道1+2+3+...=-1/12意味着什么,说在物理里面,大家就这样不知其所以然地用。这样说并不对。我是做物理的,在研究中也确实遇到了这个求和。如果把它严谨地写出来(而不是粗放地写成1+2+3...),它是完全符合拉马努金求和的具体定义的,每一步都有确定、具体的物理意义,最后得到-1/12,并没有任何一点的神秘性。不应该在节目最后渲染这种不符合实际的所谓神秘性。
    具体说一个例子,非常简单的。设N是一个巨大的整数,大家可以用电脑算一下n*(1+cos(pi*n/N))/2对n从1到N的求和。这跟1+2+3+...是什么关系呢?注意n*(1+cos(pi*n/N))/2在n远小于N的时候可以近似成n,这时对n求和就似乎是在求1+2+3+...,但到n变大时就不太一样了;当n到达N时,这个函数平缓地回落到0。好,我们现在来看这个求和。大家会猜,既然N很大,那么这个求和应该效果跟积分差不多,所以结果应该接近于x*(1+cos(pi*x/N))/2 对x从0到N的积分,积出来是 (1/4-1/pi^2)N^2。但是求和毕竟不是积分,肯定有些误差的,误差是多少呢?用电脑把它求和出来,发现结果是 (1/4-1/pi^2)N^2 -1/12 + O(1/N)。看见了没,当N趋于无穷时,-1/12就是求和跟积分的误差!这是拉马努金求和的一个特例,但n后面的函数不一定要选成(1+cos(pi*n/N))/2;选其它性质足够好的函数(要在n很小的时候约等于1,在n到达N时平缓地回落到0),第一项的积分结果自然会不一样,但是求和跟积分的误差总是这个-1/12。而在物理里面,这每一步都是有具体物理意义的,根本没有神秘性。

    本帖最后由 11点下线 于 2020-4-30 23:10 通过手机版编辑
  • z
    zero3rd
    11点09分还发帖,算ID欺诈么?
  • e
    eastwoodwest
    还是没明白跟物理什么关系
  • d
    dfg1101
    可以解物理问题
  • h
    hms
    李永乐有个视频将这个,涉及解析延拓的概念,等于-1/12是有条件的
  • 潜水运动员
    就理解里面的1、2、3、4...n不是实数域的,而是在一个更大的定义域里,他们求和就是收敛的
    可以搜索:黎曼ζ函数
  • A
    Alloyo
    这就是黎曼猜想啊,去年那谁爵士不是说证明了吗?好像还没有确定?
  • j
    jidatui
    有数学家解释过,-1/12是错的,适用的公式不对,不能那么算。

    好像李永乐也讲过这事,是数学界的共识,-1/12属于逗乐的。

    本帖最后由 jidatui 于 2020-5-1 01:16 通过手机版编辑
  • 神秘的陌生人
    给发散数列强行求和。
    物理学家经常干些数学家不齿的事情。比如学电子的有一个阶跃函数,在数学家眼里根本就不能称为函数。
  • d
    devliet
    这个解释也只是牵扯数和量的概念,不牵扯物理量,所以并不是什么物理意义。可以说是直观的数学解释。

    我比较排斥混淆概念滥用名词。比如动不动就什么数学原理、物理意义。
  • h
    hailfruhner
    我记得团体评定是他的证明不是错的,因为他的文章就不是证明
  • V
    VODKA
    这个求和本来就是就是通过解析延拓搞出来的黎曼函数值。。。。。
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    jmmouse
    看到这些就特么想吐
  • V
    VODKA
    另外,关于这个评论中提到的算法,lz有没有亲自去算一下呢?没有亲自算过,就不算真的了解。。。。。
  • h
    hftrrt
    Posted by Xiaomi MIX 2
    这是重新定义自然数定义之后的解,这个答案的自然数和一般人学的定义不同
  • s
    suyujian
    大家会猜,既然N很大,那么这个求和应该效果跟积分差不多,所以结果应该接近于x*(1+cos(pi*x/N))/2 对x从0到N的积分

  • l
    lox
    这不是齿不齿的问题,这个世界不是由数学定义的,比如能量在这个宇宙就是一份一份的你能怎样改变它?
  • l
    lox
    回复的人只是针对视频里说物理领域的人乱用而反驳的

    本帖最后由 lox 于 2020-5-1 19:52 通过手机版编辑