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希尔顿旅馆

最喜欢花鸟风月红酒
最喜欢花鸟风月 · 老去诗篇浑漫与,春来花鸟莫深愁

希尔顿旅馆有无穷多个房间(自然数有多少个,房间就有几间)。某一天晚上因为疫情防控都住满了。住满之后又来了四百个客人(隔离点的大巴车把他们扔下去就不管了直接跑路)。现在问:这四百个客人能不能住进去?

答:可以。前面的1号客人走到401号住,2号去402号住……n号去400+n号住……(一直到无穷),这样给定的每一个人都能住下去。

这些人安置下去了。没想到最近疫情太严重,又来了无穷多个客人(这些新来的客人数量和已经住进去的相等),能住下吗?

答:可以。让1号客人去2号房间,2号客人去4号房间……n号去2n号房间……,这样就腾出了n号房间给新来的客人住。

没想到又来了无穷多个旅游团,每个旅游团的人数都和自然数数量相等(也就是和已经住进去的客人相等),因为疫情只能就地隔离。能住下吗?

答:可以(这旅馆老板够糟心的)。先让这些旅游团排好队,类似这样:

然后,第一间房子住(1,1)(指第一个旅游团第一个人),第二间住(1,2)(第一个旅游团第二个人),第三间住(2,1),第四间住(3,1),第五间住(2,2),第六间住(1,3),就是这样住:

这样,无论你在哪个旅游团的什么位置,总能住进去,毕竟房间有无穷多个。

————————————

现在假设希尔顿旅馆是细菌开的,用于招待细菌。有一个细菌前来住店,但他在住店之前要先看一遍所有的房间再决定住哪。而细菌我们都知道是二分裂的,假设这个细菌每看一个房间就砍自己一刀分裂一次(已经看过的房间不重复看,他分裂的同时,他的子代也分裂),当这个细菌看完了无穷多个房间后,其分裂出来的所有子代在这个旅馆已经住不下去了。

不信你可以尝试将这么多细菌安排下去,要是有什么方案成功的话,你就推翻了集合论的基础,记得到时候上传arxiv。

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  1. 刺刺
    刺刺台灣人,主修會計,法學只是下班後的興趣。

    希爾伯特的無限旅館,也就是樓主說的讓N個客人住進N+1號房,以此空出N個房間。

    我借串分享一下影片

    對於無限旅館的概念,影片科普的挺清楚的,內容包含中文字幕,這個影片的圖文解說挺棒的。

  2. 最喜欢花鸟风月红酒
    最喜欢花鸟风月老去诗篇浑漫与,春来花鸟莫深愁

    @刺刺 <#183474> 前面这几个旅游团的例子皆是前贤所举,精彩贴切。

    最后一个细菌的例子是我原创的,感觉并不那么convincing。

  3. 最喜欢花鸟风月红酒
    最喜欢花鸟风月老去诗篇浑漫与,春来花鸟莫深愁

    @刺刺 <#183474>

    對於無限旅館的概念,影片科普的挺清楚的

    其实这只是集合势和可数性的一个形象表述(可数个可数集并集还是可数集,无限个旅游团和一个旅游团是等势的)

  4. natasha饭姐
    natasha

    强烈建议楼主换个头像,不要copy风月,爱她就要让她成为唯一的存在。。。。

  5. 最喜欢花鸟风月红酒
    最喜欢花鸟风月老去诗篇浑漫与,春来花鸟莫深愁

    @natasha <#183492> 俟风月还,立换之。