C2-162 Reading Comprehension

Mathematics: Infinity—Paradox and Progress

Infinity has long perplexed philosophers, mathematicians, and theologians alike. The ancient Greeks wrestled with paradoxes: Zeno’s arrow never reaches its target, and Achilles can never overtake the tortoise. Yet, with the development of calculus and set theory, infinity became not only a concept to contemplate, but a tool to wield. Cantor’s groundbreaking work revealed that infinities can have different sizes—some infinite sets are larger than others.

和訳

無限という概念は、古くから哲学者・数学者・宗教家を悩ませてきた。古代ギリシャ人はパラドックスに苦しんだ――ゼノンの矢は標的に到達せず、アキレスはカメを追い越せない。しかし、微積分や集合論の発展により、「無限」は思索の対象だけでなく、数学の道具にもなった。カントールの革新的な研究によって、「無限にも大小がある」こと――つまり、ある無限集合は別の無限集合より大きい――が示された。

In modern mathematics, infinity underpins concepts from limits and convergent series to fractals and the unending digits of pi. Infinite-dimensional spaces are crucial in physics and engineering, from quantum mechanics to signal processing. Yet, the mysteries endure: is the universe itself infinite, and can infinity ever be fully grasped by the finite mind?

和訳

現代数学では、「無限」は極限・収束級数・フラクタル・円周率の無限小数など、様々な概念の基礎となっている。無限次元空間は量子力学や信号処理など物理・工学でも重要だ。しかし、「宇宙は無限か?」「有限な人間の頭脳に“無限”は本当に理解できるのか?」といった謎は今も解けていない。

The paradox of infinity challenges intuition, but drives mathematical innovation. Each generation pushes the frontier, proving that within the boundless lies the seeds of discovery.

和訳

無限のパラドックスは私たちの直感に挑み続けてきたが、同時に数学の革新を推進してきた。限りなき世界の中にこそ、新たな発見の種が眠っているのだ。

問題

1. What paradoxes did the ancient Greeks associate with infinity?

Answer: Zeno’s paradoxes, such as the arrow never reaching its target and Achilles never overtaking the tortoise.

解説: ゼノンの「矢が到達しない」「アキレスとカメ」などのパラドックスです。

2. How did calculus and set theory change the understanding of infinity?

Answer: They turned infinity from a philosophical concept into a mathematical tool, allowing precise calculations and comparisons.

解説: 哲学的概念から「数学の道具」となり、厳密な計算・比較が可能になりました。

3. What was Cantor’s contribution to the study of infinity?

Answer: He showed that infinities can have different sizes, and developed the theory of infinite sets.

解説: 「無限の大小」を示し、無限集合論を確立したことです。

4. How is infinity used in modern science and mathematics?

Answer: It underpins limits, series, fractals, and is crucial in physics and engineering (e.g., quantum mechanics).

解説: 極限・級数・フラクタル・無限次元空間など様々な分野の基盤となります。

5. What unresolved questions about infinity are mentioned?

Answer: Whether the universe is infinite, and if the finite human mind can truly understand infinity.

解説: 「宇宙の無限性」や「有限な脳で無限を理解できるか」という問いです。

文章の解説

数学的無限の進化

哲学的思索から厳密な数学理論への変遷を概観。

パラドックスと直感

直感的矛盾と、その乗り越えによる新たな発見の重要性。

応用分野

現代数学・物理・工学における無限の役割を具体例で示す。

重要語句まとめ
英語表現意味・ポイント
infinity無限
paradox逆説・パラドックス
set theory集合論
fractalフラクタル、自己相似図形
boundless無限の、限りない