2023年11月8日水曜日

x=x+1とは何ですか?

ウィンドウズが新しく導入したCopilotにネットで見つけた解けなかった問題について質問してみました。

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x=x+1とは、xにどんな数を代入しても成り立たない方程式です。これは、両辺をxで割ると、1=1+1/xとなり、xがどんな数であっても1=1+1/xが成り立つことはありません。したがって、この方程式には解が存在しません。


この方程式は、数学のパラドックスの一つとして知られています。パラドックスとは、一見正しいように見えるが、実は矛盾や不合理を含む命題や論理のことです。x=x+1という方程式は、自然数の無限性を示すものとして、古代ギリシャの哲学者ゼノンによって提唱された「ゼノンのパラドックス」の一つです。


ゼノンのパラドックスでは、x=x+1という方程式を、次のように考えます。ある点Aから点Bまでの距離をxとし、点Aから点Bまで移動する速度を1とします。すると、点Aから点Bまで移動するのにx時間かかります。しかし、その間にも、点Aから点Bまでの距離はx+1になっているので、さらに1時間かかります。しかし、その間にも、点Aから点Bまでの距離はx+2になっているので、さらに1時間かかります。このように、点Aから点Bまでの距離は無限に増え続けるので、点Aから点Bまで移動することはできないということになります。


このパラドックスは、無限という概念に対する直感的な理解と矛盾するものです。しかし、現代の数学では、無限に対する厳密な定義や扱い方が確立されており、このパラドックスは解決されています。無限という概念は、数学のみならず、物理学や哲学などの分野でも重要な役割を果たしています。