芝諾悖論(一)

? ? ? ? 芝諾悖論是古希臘數(shù)學(xué)家芝諾提出的一系列關(guān)于運動的不可分性的哲學(xué)悖論。

? ? ? ? 這些悖論中有一個著名的是:“? 阿基里斯跑不過烏龜”。阿基里斯(又名阿喀琉斯)是古希臘神話中善跑的英雄。在他和烏龜?shù)母傎愔?,他速度為烏龜十倍,烏龜在前?00米跑,他在后面追,但他不可能追上烏龜。因為在競賽中,追者首先必須到達(dá)被追者的出發(fā)點,當(dāng)阿喀琉斯追到100米時,烏龜已經(jīng)又向前爬了10米,于是,一個新的起點產(chǎn)生了;阿喀琉斯必須繼續(xù)追,而當(dāng)他追到烏龜爬的這10米時,烏龜又已經(jīng)向前爬了1米,阿喀琉斯只能再追向那個1米。就這樣,烏龜會制造出無窮個起點,它總能在起點與自己之間制造出一個距離,不管這個距離有多小,但只要烏龜不停地奮力向前爬,阿喀琉斯就永遠(yuǎn)也追不上烏龜!

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? ? ? 有人解釋道:若慢跑者在快跑者前一段,則快跑者永遠(yuǎn)趕不上慢跑者,因為追趕者必須首先跑到被追者的出發(fā)點,而當(dāng)他到達(dá)被追者的出發(fā)點,慢跑者又向前了一段,又有新的出發(fā)點在等著它,有無限個這樣的出發(fā)點。

? ? ? ? 其實,我們根據(jù)中學(xué)所學(xué)過的無窮等比遞縮數(shù)列求和的知識,只需列一個方程就可以輕而易舉地推翻芝諾的悖論:阿基里斯在跑了1000(1+0.1+0.01+…………)=1000 (1+1/9)=10000/9米時便可趕上烏龜。人們認(rèn)為數(shù)列1+0.1+0.01+…………是永遠(yuǎn)也不能窮盡的。這只不過是一個錯覺。

? ? ? ? 我們不妨來計算一下阿基里斯能夠追上烏龜?shù)臅r間為 t(1+0.1+0.01+…………)= t (1+1/9)=10t/9

? ? ? ? 芝諾所說的阿基里斯不可能追上烏龜,就隱藏著時間必須小于10t/9這樣一個條件。無限的細(xì)分并不代表不會從時間1流入時間2,否則你的時鐘將永遠(yuǎn)停留在59分59.9999............秒。芝諾悖論的產(chǎn)生原因,是在于“芝諾時”不可能度量阿基里斯追上烏龜后的現(xiàn)象。在芝諾時達(dá)到無限后,正常計時仍可以進(jìn)行,只不過芝諾的“鐘”已經(jīng)無法度量它們了。 這個悖論實際上是反映時空并不是無限可分的,運動也不是連續(xù)的。

? ? ? ? 阿基里斯能夠繼續(xù)逼近烏龜,在某一時間點之前無法追上。但永遠(yuǎn)追不上這一結(jié)果并不成立,因為這一悖論只引導(dǎo)去考慮追上之前的距離,而不是追上的這一距離。

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