수학아카데미

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제논의 역설이 깨졌다!



제논의 역설은 수리적으로 보면 무한등분이 가능하다는 것을 뜻한다.


무한으로 등분하는 것이 가능하기 때문에 유한(아킬레우스)은 무한(거북)에 도달하지 못한다는 것을 의미한다.



(요부분  학문적으로 인정이 안 된 것을 진지하게 쓰는 것이 어색해서 유머러스하게 쓴다는 것이 약간 이상했습니다,)

그러나 어쩌면 제논의 역설은 깨진 것 같다.


무한이 유한에 잡힐 수 있다는 것이 나의 머릿속에 갑자기 떠올랐다.


우리는 무한한 열린 공간에 살기도 하지만 폐회로 속에 살기도 한다.


폐회로로 보면, 우리는 제논의 역설을 넘어 설 수 있는 것이다.



내가 제시한 각을 3등분하는 방법은 ¼을 모듈로한다.


¼, ¼2, ¼3, ¼4, ¼5, ¼6, ¼7,........... ¼n, 으로 나누어 가면서 정확한 ⅓의 등분을 찾는 것이었다.


그런데 이 방법은 제논의 역설 때문에 결코 각의 3등분은 얻지 못할 것이라는 것이 나의 생각을 반대하는 백북스 회원들의 생각이었다.




이것은 컴퓨터로 계산해 본 결과 제논의 역설이 원에서는 성립하지 않는 것을 확인했다.


S = ¼ + ¼234 + ¼567 ...........+ ¼n,


이것을 계산해 나가면, 일반적인 실수에서는 무한히 열려있기 때문에 끝이 없이 n이 무한으로 확대되는 것처럼 보인다.


그러데 각을 계산해 보면, 원은 360도로 닫혀있기 때문에 무한히 n이 확대 되지 않고, 26(26회)이라는 반지름에서 더 이상 확대 되지 않는다.
2등분은 48회까지 등분되어 등분값의 합이 90도에 대하여 45가 된다.


60도를 4로 등분해 보아도 마찬가지이다.(28등분을 한 후에 등분값의 합이 20 이 된다)


이유는 아래 표에서 S값이 직각인 90을 제외하고, 30 에 도달하고 나면, 더 이상 커지지 않는다.


컴퓨터 계산에서는 계속 계산 값이 나오기는 하지만,  더 이상 합계로 계산되지 않는다.


무의미한 그 수들을 뭐라고 이름 붙여야 할까?


공회전수라고 하면 좋을까?


차가 벽에 막히면 바퀴가 공회전하듯, 더 이상 전진하지 않는 것이다.

아마 탄젠트곡선이 수직벽에 도달하면,  벽을 타고 오르는 값이 있을 수는 있지만, 이것은 무의미한 값이라고 할 수 있을 것이다.
방정식의 해가 아닌 것이다.
탄젠트곡선이 90도선에 영원히 도달하지 않는다고 생각하는 사람들이 3등분불가론자들입니다. 그럴 경우에는 바퀴는 영원히 90도에 수렴할 뿐이고,  91도로 넘어갈 수 없습니다. ^  ^ 
모든 바퀴는 90도에서 멈춰야 합니다.

아래 표에서 90도에서부터 4등분되는 수를 더해 나가서,


0.000000000000079936057773011300000000000000000000000000000


에 도달하면, 합이 90도의 1/3 인 30에 도달하고,  컴퓨터가 더 이상 합산을 계산하지 않는다.


60도를 등분해 보면,


0000000000033306690738754700000000000000000000000000000000000000


까지 합하여 60도의 1/3 인에 20에 도달하고 나면, 더 이상 계산이 안 된다.


이것은 당연한 것이 90도가 등분된 값의 합은 90도을 넘어 설수 없기 때문이다.

아래 표에서 붉은 글씨가 앞에 값들의 합산입니다.
청색 글씨는 참고값입니다.


















































































90.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


22.500000000000000000000000000000000000000000000000000000000


5.625000000000000000000000000000000000000000000000000000000


1.406250000000000000000000000000000000000000000000000000000


0.351562500000000000000000000000000000000000000000000000000


0.087890625000000000000000000000000000000000000000000000000


0.021972656250000000000000000000000000000000000000000000000


0.005493164062500000000000000000000000000000000000000000000


0.001373291015625000000000000000000000000000000000000000000


0.000343322753906250000000000000000000000000000000000000000


0.000085830688476562500000000000000000000000000000000000000


0.000021457672119140600000000000000000000000000000000000000


0.000005364418029785160000000000000000000000000000000000000


0.000001341104507446290000000000000000000000000000000000000


0.000000335276126861572000000000000000000000000000000000000


0.000000083819031715393100000000000000000000000000000000000


0.000000020954757928848300000000000000000000000000000000000


0.000000005238689482212070000000000000000000000000000000000


0.000000001309672370553020000000000000000000000000000000000


0.000000000327418092638254000000000000000000000000000000000


0.000000000081854523159563500000000000000000000000000000000


0.000000000020463630789890900000000000000000000000000000000


0.000000000005115907697472720000000000000000000000000000000


0.000000000001278976924368180000000000000000000000000000000


0.000000000000319744231092045000000000000000000000000000000


29.999999999999900000000000000000000000000000000000000000000


0.000000000000079936057773011300000000000000000000000000000


30.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


0.000000000000019984014443252800000000000000000000000000000


30.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


0.000000000000004996003610813200000000000000000000000000000


30.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


0.000000000000001249000902703300000000000000000000000000000


0.000000000000000312250225675825000000000000000000000000000


30.000000000000000000000000000000000000000000000000000000000


0.000000000000000078062556418956300000000000000000000000000




여기서 제논의 역설은 깨진다.



아킬레우스가 달려서 거북을 쫓아 간다면, 결코 거북을 추월할 수 없다.


그런데 롤러스케이트를 타고 간다면, 거북을 따라 잡을 수 있다 !!!



위에 90도로 등분된 수는 얼마일까.
         =90/0.00000000000000499600361081320000000


        1,125,899,906,842,620.00 등분이 된다.
아래표는 이 값으로 여러 경우를 검토한 것이다.






















































 3등분                             1,125,899,906,842,620,00/3 =
                                                                                                         375,299,968,947,541.00
 4등분                             1,125,899,906,842,620,00/4 =
                                                                            281,474,976,710,656.00
 5등분                             1,125,899,906,842,620,00/5 =
                                                                            225,179,981,368,525.00
 7등분                               1,125,899,906,842,620,00/7 = 
                                                                            160,842,843,834,661.00
 9등분                              1,125,899,906,842,620,00/9 =
                                                                            125,099,989,649,180.00
 11등분                             1,125,899,906,842,620,00/11 =
                                                                            102,354,536,985,693.00        
 13등분                             1,125,899,906,842,620,00/13 =
                                                                             86,607,685,141,740.30
 17등분                               1,125,899,906,842,620,00/17 =
                                                                             66,229,406,284,860.20
 117등분                             1,125,899,906,842,620,00/117 =
                                                                               9,623,076,126,860.03



위 표에서, 계산값이 소수점 이하가 없으면,  등분이 된다는 것이고, 수수점 이하의  값이 나타나면  등분이 되지 않는 다는 것을 나타낸다.


위에서 보는 것처럼,


   이 표에서 2등분,  3등분, 4등분. 5등분,  7등분, 9등분,  11등분과 이들로  조합한 최소공배수의 등분은 가능함을 볼 수 있다.


그러나 13, 17, 117 등분같이 10을 넘어서는 소수로는 등분되지 않음을 볼 수 있다.

등분이 가능한지는 이 수로 나누어 보면,  쉽게 알 수 있게 되었다.




그래서 각의 3 등분은 가능하다는 결론이다.




앞으로 수학의 난제는 변경되어야 한다.


3 자 앞에 10을 더 넣어서 각은 13등분은 자와 컴퍼스로 작도 할 수 없다로 변경되어야 한다.




여기서 과학에 관련해서 또 하나의 추론이 가능하다.


폐곡선으로 태어난 생물은 무한히 성장하지 않는다.

종마다 평균적인 크기까지 성장하는 것이 보통이고,  특별한 경우를 제외하고는 대체적으로 크기를 알 수 있다.
           (유전자의 구조 속에 수학적인 구조가 포함되어 있을 것이고,  이것이 그 종의 유전자를 사용해서 만들 수 있는 복잡도의 자릿수가 결정될 수 있다는 추정입니다).

걸리버의 거인국이나 소인국은 아직까지 보고된 것이 없다.

원이 4 등분 될 때,  1,125,899,906,842,620.00 이상으로 4등분 되지 않는 것처럼, 생물도 하나의 수정란의

분할로 이루어진 폐곡면으로 되어 있어서 성장의 한계가 있는 것이라는 것을 가정할 수 있을까?




-----아래 검증과정에서 엑셀이 15자리수만 계산한다는 것을 발견했지만,  이 말에는 영향이 없을 것입니다.   왜냐하면  유전자는 오히려더 제한된 자릿수로 연산이 이루어 질 것으로 예상되기 때문입니다.


이로써, 나는 감히 선언한다.


유리수(real numbers)는 등분할될 수 있지만,


무리수(angula numbers)는 연산을 무한히 하여도  등분할되지 않는다 !!!

각은 2, 3,  4, 5, 7 , 9. 11등분과 이 수들의 최소공배수로는 등분 될  수 있을 것 같다.
    (그 이상의 배수와 공배수로도 가능할 것으로 보이지만,   각각의 경우에 대하여 확인이 필요합니다.)



이렇게 볼 때,  좀 더 알 수 있는 것은


 위에서 얻은 결론을 확장하면,
수소점 아래의 자릿수가 연산가능하게 무한대일 경우에도
11과 11 이하의  수로는 1을 등분하는 것이 가능하고,
따라서, 1/2. 1/3, 1/5, .....1/11과 이들수의 배수와 공배수의 조합은 유리수이고, 
1/13,  1/17, 1/113, 1/117 ...등 13이상의 1/소수와 그 배수와 공배수는 등분점이 없고,  무리수 일 것이라고 말 할 수 있을 것 같습니다.
그동안은 무리수가 pi, rt2, 3rt2, 등으로만 되는 줄 알았지만,
이제는 1/소수로도  무리수가 됨을 알 수 있게 되었다는 것입니다.


이로부터 정수,  유리수,  무리수에 대한 칸토의 증명도 깨졌습니다.
제가 재정의 하자면,

정수의 갯수는 유리수의 개수와 무리수의 개수를 더한 것과 같다.
정수는 실수(real numbers)와 같다.
  
===============================================================================

제논의 역설은 각수에서는 성립하지 않는다!
         






---------------------------------------------------------------------------------------
이하는 검토과정입니다.







       계산                                                           계산식

























































































































































22.500000000000000000000000000000000000


90*POWER(1/4,1)



5.625000000000000000000000000000000000


90*POWER(1/4,2)



1.406250000000000000000000000000000000


90*POWER(1/4,3)



0.351562500000000000000000000000000000


90*POWER(1/4,4)



0.087890625000000000000000000000000000


90*POWER(1/4,5)



0.021972656250000000000000000000000000


90*POWER(1/4,6)



0.005493164062500000000000000000000000


90*POWER(1/4,7)



0.001373291015625000000000000000000000


90*POWER(1/4,8)



0.000343322753906250000000000000000000


90*POWER(1/4,9)



0.000085830688476562500000000000000000


90*POWER(1/4,10)



0.000021457672119140600000000000000000


90*POWER(1/4,11)



0.000005364418029785160000000000000000


90*POWER(1/4,12)



0.000001341104507446290000000000000000


90*POWER(1/4,13)



0.000000335276126861572000000000000000


90*POWER(1/4,14)



0.000000083819031715393100000000000000


90*POWER(1/4,15)



0.000000020954757928848300000000000000


90*POWER(1/4,16)



0.000000005238689482212070000000000000


90*POWER(1/4,17)



0.000000001309672370553020000000000000


90*POWER(1/4,18)



0.000000000327418092638254000000000000


90*POWER(1/4,19)



0.000000000081854523159563500000000000


90*POWER(1/4,20)



0.000000000020463630789890900000000000


90*POWER(1/4,21)



0.000000000005115907697472720000000000


90*POWER(1/4,22)



0.000000000001278976924368180000000000


90*POWER(1/4,23)



0.000000000000319744231092045000000000


90*POWER(1/4,24)



29.999999999999900000000000000000000000


SUM(B1:B24)



0.000000000000079936057773011300000000


90*POWER(1/4,25)



30.000000000000000000000000000000000000


SUM(B1:B26)-B25



0.000000000000019984014443252800000000


90*POWER(1/4,26)



30.000000000000000000000000000000000000


SUM(B1:B28)-B27-B25



0.000000000000004996003610813200000000


90*POWER(1/4,27)



30.000000000000000000000000000000000000


SUM(B1:B30)-B25-B27-B29



0.000000000000001249000902703300000000


90*POWER(1/4,28)



0.000000000000000312250225675825000000


90*POWER(1/4,29)



0.000000000000000078062556418956300000


90*POWER(1/4,30)



0.000000000000000019515639104739100000


90*POWER(1/4,31)



 


 
















15 자리로 제한해서 계산한 결과지만,
4로 등분 할 때  합계값이  1/3등분으로 수렴했다는 것입니다.


이 것은 엑셀이 연산자리수를  한자리씩 늘려서  무한자리까지 연산한다 하더라도
연산에서 얻은 각 자리의 값들의 합계값은 똑같이  1/3에 수렴할 것이라는 것입니다.
매스매틱스는 21 자리까지 연산하는 것으로 보이는데,(이하는 랜덤값) 랜덤값을 연산이 되지 않고 버리도록 하여  제가 하는 방법으로 계산을 한다면,  제가 얻은 것과 같은 결과를 얻을 것으로 예상됩니다.
이렇게 증명이 된다면, 
제 방법으로 계산한 것이 0.333333....을  소수점 15자리 까지 계산한 것이고,  무한히 계산자리 수로 연산을  늘리더라도 같은 패턴이 나타난다는 예상이고,
위 글의 결론과 같은 결론이 이어진다는 것이 됩니다.


즉 제 방법, 4 등분해서 1/3 등분을 구하는 방법은
의미가 있다는 것을 말해 줍니다.
컴퓨터가 몇자리까지 계산하든
1/3=0.333333333.......과 같은 결과를 얻은 것이고, 자릿수만 달라진다는 것입니다.



검증을 요망합니다.






























...

  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    컴퓨터의 계산자릿수 문제라면,
    왜 90도를 4로 등분을 구하면, 26회 등분하여 정확히 합계가 30까지 나오고,
    60도를 4로 등분을 구하면, 28회 등분하여 정확히 값이 20도까지만 구하고,

    90도를 2로 등분하는 것을 구하면,
    48회 등분하여 등분된 값의 합이 정확히 45도까지 계산되어 나올 때까지 합을 구하는지,

    그후로 컴퓨터의 연산이 이루어 지지않는다면, 모르겠는데,
    보시는 것처럼 컴퓨터는 연산이 이루어져 합을 구하고 있습니다.

    그러니까, 컴퓨터의 연산의 오류 문제라고 보기는 어려운것 같습니다.

    추가부분의 해석은 공부할 점이 많이 있는 것 같습니다.
    아마 더 해석해 주실 분이 있으실 것으로 생각됩니다.

    바람직하기는, 열린 광장에서 모두를 위해서 해설해 주시면,
    모두에게 좋을 것 같습니다.

    항상 김형렬 님의 댓글이 고맙습니다,
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    말씀에 동의합니다.
    그런데 각도는 360도 순환반복이라서, 360n+xx.xxx도 같이 표기가 될 수 있습니다,
    각도(위상)를 나타내는 수는 제가 수직선상의 등분점을 나타내는 실수와 구분해서 각수라고 했는데, 실수와는 구분해서 사용해야 한다고 생각합니다.
    길이단위가 되는 경우는 사실상 pi값이 곱해져서 위상값이라고 보기 어렵고,
    표면에서의 각수와 구별되는 실수값이라고 생각합니다.

    그래서 원적의 문제같은 실수의 문제는 곤란한 문제라고 생각한 것입니다.
  • ?
    우현종 2012.08.24 16:22
    PC로 인한 계산의 한계때문이라면, 다음 사이트를 참고하십시오.
    http://www.wolframalpha.com

    Mathematica를 이용하면
    이기두님께서 제시하신 무한급수의 값 S는 다음과 같습니다.

    26회 :
    0.3333333333333332593184650249895639717578887939453125

    이 값에 3을 곱하면 4503599627370495 /4503599627370496 이고
    1은 아닙니다.
    마찬가지로 100회, 1000회도 1에 가까워지나
    결코 수렴한다고 할 수는 없습니다.

    100회 :
    0.33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333312589949073796194309519786487399585864699159437596109556329611284034337219882055196053517256247621276810111368149591726250946521759033203125

    1000회 :
    0.33333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333043006339459426110814126816840704256804696541909820379445216892350057038219791086207175374973340403964481197094084829312126523254267055455830573639182565437963282978589656756051743029220336352538398047875267588426978965430094299219553977725286176642392123574216172017544796961730742113638539024271394729350362955127581028109861151641141434340437234511125053561996357747477711453056711797659840596754472036418210944262963840433560991110964179431121270801762166453602049442634931111040440545231647695612414807572485226926588509056671255821762567246679104246117910192961647000527976804066363693140216776921087695390884183900534275701398907444294806748835315762628304192790067614678341239965032008218317810738101515524391521938234784857191902179295982201620846657153836151167910991033704521928547839424849747191318186297214736413944912079097454300734168796949178380883589273817509577030468135944865526434427926485300970985821898275072061909334960518196132626999335577433678947211321593551367310248395504445468676178215758798259368798792279218345658924400036992222274821899351394995378957423418409998067239395669277748911186275868184730215518761143363563900835252330943649291982649466964517144666465323579504039633178796392352784675955160482451761369772070164474712994100538189323596653999068559153485993082659262044452873175807748485948693405972241354450491816925616905820106694591231644153594970703125

    WolframAlpha에 입력하는 표현식은 다음과 같습니다.

    sum[1/4^k] for k = 1 to 26

    끝에 26이 횟수(k)를 말합니다.

    무한급수의 합에 한해서는
    꼭 수식을 이용하지 않아도 논리적 사고로 이해가능한 내용이라 생각됩니다.

    그리고 수학적 이해를 위한 특정의 plot을 재현하기 위해서는
    Solidworks 등의 그래픽툴보다는 Mathematica를 사용하시면
    그래픽도 수학적 정밀도도 높일 수 있고,
    전개과정까지 제시되어 서로 시간도 절약가능합니다.

    물론 사용법을 익혀야겠지만,
    수학전공자에게는 아주 쉬운 수준일것입니다.
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    컴퓨터의 오류도 있을 수 있겠지만, 아마 제가 컴퓨터의 오류문제는 잘 몰라도 그럴 수 있는 것 같습니다,
    그런데 이런 것을 한 것은 작도를 하던 중에 그림에서 선이 1/3선에 수렴해 가는 것을 본 것입니다.
    그래서 어디까지 수렴하는지 확인하려고 계산을 해 보니까, 이렇게 1/3에 수렴하는 것을 확인했고, 정확히 수렴되는 모양이 오류라고 보기는 어려웠습니다.
    1/3 이후에 뒷 부분이 오류라고 하더라도,
    앞 부분이 정확히 1/3, 1/2까지 합산이 계산되는 것은 오류라고 보기 어려울 것 같습니다.

    제가 계산한 것은 엑셀에서 구십을 4로 나눈 것입니다.
    90을 4^n으로 나누어도 역시 같은 값으로 나오네요.

    살찐 중량급선수(Mathematica) 보다 날렵한 경량급 선수(excel)가 오류가 적은 것 같습니다. ^ ^
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    음~~~ 시 한 수를 선물해 주시는데, 제가 받아도 될지,
    토탈리콜이 내려질지 모르는 위태로운 산행일 뿐입니다 ~~

    김형렬님과 우현종 님 같은 기분이 좋아지는 분을 산에서 만나면 정말 반갑고, 즐겁지요.

    안녕하세요??? 산행 즐거우시지요???

    인사도 나누면서.....



    ...
  • ?
    우현종 2012.08.24 16:22
    이기두 선생님의 모습에 여러 가지로 배움이 있습니다.

    분명한건 이기두님의 해석은 단순한 컴퓨터 오류를 넘어 수학적으로 틀렸고,
    그 이유를 이미 알고 계시리라 믿습니다.
    왜냐하면 1/4의 27승이 0이 아니란 것을 컴퓨터로 계산해보지 않아도 아실테니까요.

    어플리케이션의 체급에 대한 비유에서 '오류'라는 표현은 설마 수학적 오류를 의미하는 것이 아니겠지요.
    n이 26일때 각도는 정확히 다음과 같고 30도가 아닙니다.

    90을 1/4의 n승으로 곱했을 때 (n=26)
    Mathematica 입력식 : 90*(sum[1/4^k] for k = 1 to 26)

    29.999999999999993338661852249060757458209991455078125000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

    90을 4의 n승으로 나눴을 때 (n=26)
    Mathematica 입력식 : sum[90/4^k] for 1 to 26

    29.999999999999993338661852249060757458209991455078125

    WolframAlpha의 메스메티카 연산 결과는 슈퍼컴퓨터로 클러스터링된 서버에서 계산되어 보여진겁니다.
    물론 서버의 오류도 한계도 100% 절대적으로 존재합니다.
    그러면서 아이폰 SIRI서비스 까지하고있는 서버이기도하죠.

    슈퍼컴퓨터의 오류라고 생각하고,
    이기두 선생님의 탐험에 있어서 저는 여기서 물러섭니다.
    혹 모자란 부분에 대해서는 조언부탁드립니다.

    참고로
    http://www.wolframalpha.com 에서
    Angle trisection 이라고 검색하시면 관련된 자료 보실 수 있습니다
    또한 아직 풀지못한 수학문제들도 그곳에서 다뤄보실 수 있을겁니다.

    어쩜 메스메티카 묘미에 빠지면 헤어나오지 못할만큼 매력적인 곳이기도 합니다.
    즐거운 시간되세요.
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    가자, 로시란테.
    의상을 입어라!
    가장 사악한 적, 풍차가 저기 있는데,
    예서 머물 수는 없다.

    저 풍차 날개는 결코 90도를 넘어 돌아서는 안된다.
    수학적으로 금지되어 있다.
    수학은 저 날개에 90도에 수렴하는 것만 허용했다.
    만약 저 날개가 90도를 넘어가면,
    나, 키호테는 수학적 정의를 수호하기 위해

    전진한다!
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    밑에 첨부된 표는 우측에 보이는 값처럼 입력되어 계산된 것입니다.
    (위에 것은 스크롤바로 내린 것이라 믿을 수 없어서,
    하나 하나를 따로 계산하여 합산한 것입니다만.)

    여기서 계산값은 손으로 풀이한 것과 다를 바 없이 정상적으로 이어져 있습니다.

    질문은,
    WolframAlpha에서 계산한 값과 어디서 다르게 되었는지 발견하기 곤란하다는 것입니다.

    이 정도의 자릿수에서 계산에 오차가 발생한다면,

    국민투표의 합산을 어떻게 믿을 수 있겠습니까?
    한두명의 표는 컴퓨터의 정상적인 오류로 삭감처리 될 수 있을까?

    ...---------------------------------------------------------


    발견했습니다!!!
    엑셀은 소수점이하 15자리만 합산을 계산하고
    있었습니다. ㅠ ㅠ
    그런데 어떻게 29.999999999.....로 처리하지 않고,
    26 자리이후의 합산이 30.0000000000으로 처리된 건지.....
    데이터 처리 방식에 따라 전혀 다른 결과가 나올 수 있는 것 같습니다.

    -------------------------------------------------------------
    우리가 어떻게 오류에 빠지는지 알 수 있는 하나의 예가 되는 것 같습니다.
    이 긴 토론이 결국 긴 헛 발질이라니.......
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    15 자리이하를 버렸다면 이런 값이 안 나왔을 것입니다.
    아마 4사5입한 듯.

    그런데 또 다른 생각,
    15 자리로 제한해서 계산한 결과지만,
    4로 등분해 갔을 때 합계값이 1/3등분으로 수렴했다는 것입니다.

    이것은 액셀이 소수점아래 자리를 한자리씩 늘려서(엄청난 연산 능력의 컴퓨터로) 무한까지 계산했다 하더라도 합계값은 똑같이 1/3에 수렴했을 것이라는 것입니다.
    제 방법으로 계산한 것이 0.333333....을 소수점 15자리 까지 계산한 것과 같은 의미이고, 무한히 계산자리 수를 늘리더라도 같은 패턴이 반복될 뿐이라는 것입니다.

    검토의 결론은 위 글의 결론과 같은 결론이 이어진다는 것이 가능한 것으로 보입니다.
    제 방법, 4 등분해서 1/3 등분을 구하는 방법은 의미가 있다는 것을 말해 줍니다.

    검증요망.


    ^ ^
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    우현종님이 제시한 아래의 결과는 제가 위에서 말한 오류가 아닌 것 같습니다.(중량급, 경량급으로 비유한)
    엑셀과 메스메티카가 계산하는 소숫점 아래 자릿수가 다르기 때문일 것이고,
    제가 한 방법으로 30도가 나올 때까지 찾으면, 반드시 30도로 나오는 자릿 수가 있을 것 같습니다.

    아마도 엑셀의 경우보다는 상당히 많은 자릿수가 필요할 것 같습니다.
    계산한 자릿수로 보아서는 매스매틱스는 38자리 정도를 계산하는 것 같고, 매스매틱스로 계산하더라도 아마도 3등분점이 100자리를 넘지는 않을 것 같습니다.

    =================================================================

    어플리케이션의 체급에 대한 비유에서 '오류'라는 표현은 설마 수학적 오류를 의미하는 것이 아니겠지요.
    n이 26일때 각도는 정확히 다음과 같고 30도가 아닙니다.

    90을 1/4의 n승으로 곱했을 때 (n=26)
    Mathematica 입력식 : 90*(sum[1/4^k] for k = 1 to 26)

    29.999999999999993338661852249060757458209991455078125000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

    90을 4의 n승으로 나눴을 때 (n=26)
    Mathematica 입력식 : sum[90/4^k] for 1 to 26

    29.999999999999993338661852249060757458209991455078125
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    이렇게 볼 때, 좀 더 알 수 있는 것은

    위에서 얻은 결론을 확장하면,
    수소점 아래의 자릿수가 연산가능하게 무한대일 경우에도
    11과 11 이하의 수로는 1을 등분하는 것이 가능하고,
    따라서, 1/2. 1/3, 1/5, .....1/11과 이들수의 배수와 공배수의 조합은 유리수이고,
    1/13, 1/17, 1/113, 1/117 ...등 13이상의 1/소인수와 그 배수와 공배수는 등분점이 없고, 무리수 일 것이라고 말 할 수 있을 것 같습니다.
    그동안은 무리수가 pi, rt2, 3rt2, 등으로만 되는 줄 알았지만,
    이제는 1/소수로도 무리수가 됨을 알 수 있게 되었다는 것입니다.
    이로부터 정수, 유리수, 무리수에 대한 칸토르의 증명도 깨졌습니다.
    제가 재정의 하자면,

    정수의 갯수는 유리수의 개수와 무릿수의 개수를 더한 것과 같다.
    정수는 실수이다.



    ...
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    그 정의가 바뀌어야 한다는 생각입니다.
    앞의 제 댓글처럼,

    앞의 결론이 맞다면,

    각의 3등분이 가능하다면,
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    제가 법이 무척 낯설은 법학도라고 한 것 기억하시지요?
    법에는 신뢰의 원칙도 있지만, 사정변경의 원칙도 있습니다.
    신뢰의 원칙은 법을 기초로 신뢰하고 있는 것(사정)에 따라 계약을 했다면그 계약은 지켜져 되어야 한다는 것이고, 사정변경의 원칙은 그 법의 기본이 되는 사정이 바뀐 경우에는 법 또는계약, 법과 계약의 해석은 바뀌어야 한다는 것입니다.
    헌법에 따라 하위법이 입법되고, 이에따라 모든 법생활이 준수되고 유지되지만, 법이 최고의 원칙가 아니고, 법을 이루는 더 높은 사정이 발생하면, 법은 변경되어야 한다는 것입니다.
    쉬운 예를 들면, 대통령제에서 내각제로 바뀌는 경우, 남북한의 통일 같은 사건의 발생을 예로 들면, 아주 쉽게 받아들일 것입니다.
    남북한 통일이라는 사건은 헌법만이 아니고, 가족법을 비롯한 민법과 상법, 형법 등 하위법의 체계도 아마도 심하게 흔들 것입니다.

    다시 수학으로 돌아오면,
    그동안 수학계의 헌법체계는 각이 3등분되지 않는다는 하위법 중의 시행규칙의 세목 중의 하나을 포함시키고 있었습니다.
    그런데 어떤 수학자도 아닌 문외한이 덜컥 3등분이 가능하다는 것을 증명하고 말았습니다.
    이때 고대 히랍의 피타씨 가문처럼, 이 자를 슬그머니 수장시키고, 존엄한 헌법을 수호해야 할까요?
    그건 단지 아주 작은 사소한 문제일 뿐이고, 수학자체의 장엄한 구조는 유지된다,
    이렇게 생각해도 될까요?

    rt2가 발견된 것은 매우 중요한 것이었고, 이것은 아무리 막아도
    피타씨의 작전은 결코 성공할 수 없는 작전이었습니다.

    마찬가지로 제가 얻은 결론은
    저를 아무도 모르게 슬그머니, 그믐날 한밤중에
    아무도 드나들 수 없는 피타씨 소유의 신성한 비밀정원의 한가운데에 있는
    호수에 수장시켜도
    결코 수학의 헌법을 수정하지 않고 유지될 수 없는 것입니다.

    각의 3등분은 수학의 기본 구조을 흔드는 중대한 파워의 사정변경인 것입니다.
    수론상에 결함이 있었기 때문에, 이 난제가 2000년을 유지한 것입니다.
  • ?
    김제원 2012.08.24 16:22
    개인적으로 이기두 선생님을 존경하고 매우 좋아합니다.
    항상 아이디어가 넘치셔서 젊은 두뇌들을 노후하게 보이게 할 정도입니다.

    별개로, 3등분 작도에 대해서는,

    1. 제시하신 방법으로 각이 3등분 작도되지 않는다. 너무도 쉽게, 엄연히 밝혀진 사실입니다.

    2. 그럼에도 '이건 되는거나 마찬가지'라고 우기신다.

    3. 반론을 이해하지 못하고(또는 않고) 계시다.

    안되는 것은, 아 안되는 구나 하고 인정하고, 다른 방법을 더 연구해보자며 넘어갈 문제이지,
    이미 안되는 것에 이런 저런 사족을 달고 굳이 의미를 부여하시는 것은,
    수학적으로 매우 '아름답지 못한' 일인 것 같습니다.
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    김제원님의 말씀에 대하여 이제 김형렬님이 반론하실 수 있다고 믿습니다만,
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    1. 제시하신 방법으로 각이 3등분 작도되지 않는다. 너무도 쉽게, 엄연히 밝혀진 사실입니다.
    와 같은 견고한 믿음은 누구라도 어떻게 할 수 없습니다.

    수학은 견고한 믿음을 완화하는데, 근본적인 장점이 있는 것입니다.
    일상적인 언어 수준에서 이 정도의 말은 서로 수긍할 것으로 생각합니다.

    제 말은
    물리학과 수학이 지금보다 모순을 덜 느끼는 수론이 가능하다면,
    이런 견고한 믿음을 완화하고, 다시 보아야 한다고 생각합니다.
  • ?
    김제원 2012.08.24 16:22
    이기두 선생님, 사실과 믿음은 다른 겁니다.

    제가 말씀드린 1번은 사실입니다. 견고한 '믿음'이 아닙니다.
    제시된 방법대로 해보니까 3등분이 안됐습니다. 그건 엄연하고도 명백한 사실이지요.



    각을 3등분 작도하는데 성공하였다고 반복 주장하고 계시는데요,
    반복해서 안된다고 말씀드리기도 민망합니다. 그리고, 답답합니다.

    (이제는 수학에서 정의한 유리수 개념까지 바꿔야 한다고 주장하시는군요. 이 대목에서 할 말을 잃습니다... )


    서영석님이 우려한 '유사 과학', 또는 물리학회 게시판에 넘쳐난다는 자칭 천재들로 인하여, 백북스의 수학아카데미 게시판이 웃음거리가 되지는 않을지 심히 우려스럽습니다.



    더 이상은 관련 내용 올리는 걸 중지해 주십시오.

    오프라인에서 더 논박해 보고, 심사숙고후 다시 온라인 논의를 하자고 제안드립니다.
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    제가 근거없이 앞의 얘기를 한 것은 아닙니다.
    더 나간 부분이 기분을 상하게 한 것 같습니다.
    이 부분은 인정합니다.

    3등분의 방법에 대한 검증부분은

    S = ¼ + ¼2 +¼3 +¼4 + ¼5 +¼6 +¼7 ...........+ ¼n
    이것을 n이 100 까지 연산해서 합산해 보고, 30보다 부족하면, 200까지 계산해서 합산해 보자는 것이 어려운 것을 하자는 것은 아닐 것입니다.
    연산하는 자릿 수가 제가 쓴 엑셀과 다른 프로그램을 실행해서 결과가 같으면, 제 주장이 맞는 것입니다.
    그런데 제가 맘에 걸리는 부분은 우현종님이 매스매틱스로 계산했을 때 뒤에서 랜덤하게 계산되는 부분이 있습니다. 이부분은 연산이 안 되도록 연산의 자리수를 제한해야 할 것 같습니다.


    무리수, 유리수에 대한 부분도,
    전제는 무한자리까지 연산을 진행해도
    1/13, 1/17, 1/117 등이
    2~ 11까지의 수처럼 등분할이 안되는 것을 전제로 한 것입니다.


    여기까지 올리고 두분의 제안대로 쉬겠습니다.
    ...
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    우현종 2012.08.24 16:22
    .
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    우현종님/
    제가 먼저 제시해 준 자료에서 잘 판단하지 못한 점은 급수계산의 차이인지,
    김형렬님이 지적한 컴퓨터 자체가 만드는 연산의 랜덤값인지 구분하지 못한 것 같습니다.
    급수가 아닌 단순히 1/4^k의 시행으로 매스매틱스가 얼마 만큼의 자릿수까지 계산하는지 보여 주는 것이 필요할 듯합니다.
    이 연산에서 랜덤값이 나온다면, 매스매틱스에 수학적 오류가 있는 것이고. 아니면서 연산의 최종자릿수가 나오면 연산으로 수렴값의 자리가 찾아질 것입니다. 26회 보다 1000회때 자릿수가 늘어난 것은 수학적 오류가 있을 수도.
    김형렬님이 말씀하신 컴퓨터가 연산하는 자릿수의 한계가 있을 것입니다.
    무한은 아니겠지만 상상하는 이상인 것 같습니다.
    몇자리까지 연산하는지 보여 주시기 바랍니다.

    위의 자료를 다시 보니, 51자리인 것 같습니다.


    90을 4의 n승으로 나눴을 때 (n=26)
    Mathematica 입력식 : sum[90/4^k] for 1 to 26

    29.999999999999993338661852249060757458209991455078125

    k값을 늘려가며 계산하면, 30이라는 값이 분명히 나올 것입니다.
    위에서 보여준 1/4 일 때와는 횟수(k)가 1/90 또는 1/90^k 로 줄어 들 것 같습니다.
    10씩, 100씩, 1000씩 올리는 방법을 쓰면, 몇 회 안에 나올 것 같습니다.
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    우현종 2012.08.24 16:22
    .
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    이기두 2012.08.24 16:22
    매스매틱스를 해보니, 연산자릿수를 알 수 없어서, 오히려 제가 제시한 방법을 쓸 수가 없네요.
    일부러 연산자릿수를 엑셀처럼 제한을 해서 계산을 할 수 있다면, 제가 제시한 결과가 나올 것은 알 수 있는 것 같습니다.
    왜냐하면, 매스매틱스도 122자리를 적용하면, more digits를 누르지않은 상태에서 30.0000000000000...00000 으로 수렴한 값이 처음 뜹니다.
    물론 more digits을 눌러서, 자리수를 더 많이 늘리면, 뒤에 29.9999999....99948972 식으로 표시되지만요.

    제가 제시하는 것은 연산자릿수를 제한해서, 엑셀의 연산자릿수 15에 n자리를 더해서, 15+n자리(예를 들어 20~30 자리)에서 30 에 수렴하는 값을 얻는다면, 자릿수를 무한으로 보낸 경우에도 15자리에서 얻은 결과와 다르지 않다는 것입니다.

    그리고 이렇게 해서 얻은 결과가 신비화된 수가 아니고, 진짜 수의 본성을 보는 것이라는 것입니다.
    ...
  • ?
    이기두 2012.08.24 16:22
    매스매틱스가 연산하는 자릿수는 알 수 없지만, 매스매틱스도 어떤 자릿수가 있을 것이라는 것을 믿고, 찾아 보았습니다.
    방법은 more digits이 사라지고, fewer digits만 남을 때까지 more digits을 두드리는 방법입니다.
    결과 위에 첨부한 바와 같이, 7638번 째 자리에서 30에 완전히 도달하는 것을 찾았습니다.
    이것은 엑셀에서와 같이 매스매틱스도 유한자리까지 연산을 한다는 것이고, 엑셀과 같이 3 등분점을 갖는다는 것입니다.

    여기서 알수 있는 것은
    연산자릿수가 무한이 아니라도 무한자리 연산과 같은 결과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있습니다.
    (김형렬 님은 "오류가 있는 방법"이라고 표현했습니다만, '가를 차용해서 진을 드러낸다'는 말로 표현할 수 있는 이러한 방법은 옳은 방법이라고 생각하고, 좀더 적극적으로 여기서 수의 본성을 발견할 수 있다고 봅니다.)

    13등분과 같이 등분점이 없는 것과 다르게
    이와 같이 3 등은 등분점이 있다는 것입니다.


    그리고 위에서 내린 결론과 같음을 확인한 것이고,
    4등분으로 1/3과 같은 점에 도달할 수 있음을 보임으로써,
    각의 3등분하는 법에서 제시한 방법으로
    각의 3등분이 가능함을 수리적으로 확인 했다는 것입니다.
    하나더 조심스럽게 추가하자면, 수학과 물리학이 합의 할 수 있는 수론을 향한 첫단추라는 것입니다.

    왜 이런 고단한 과정을 인내심으로 밀고 왔는지 서로 이해에 도달하지는 못했지만,
    김형렬님과 우현종님의 좋은 반론이 없었다면 여기까지 오지 못 했을 것입니다.
    의미는 나중에 음미하더라도 어째든 점검의 방법은 여기까지 마쳤습니다.
    .

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