芝诺悖论

王朝百科·作者佚名  2009-10-24  
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芝诺悖论(Zeno's paradoxes)是古希腊数学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。这些悖论由于被记录在亚里士多德的《物理学》一书中而为后人所知。芝诺提出这些悖论是为了支持他老师巴门尼德关于“存在”不动、是一的学说。这些悖论中最著名的两个是:“阿基里斯跑不过乌龟”和“飞矢不动”。这些方法现在可以用微积分(无限)的概念解释,但还是无法用微积分解决,因为微积分原理存在的前提是存在广延(如,有广延的线段经过无限分割,还是由有广延的线段组成,而不是由无广延的点组成。),而芝诺悖论中既承认广延,又强调无广延的点。这些悖论之所以难以解决,是因为它集中强调后来笛卡尔和伽桑迪为代表的的机械论的分歧点。这些悖论其实都可以简化为:1/0=无穷。

两分法悖论运动是不可能的。

由于运动的物体在到达目的地前必须到达其半路上的点,若假设空间无限可分则有限距离包括无穷多点,于是运动的物体会在有限时间内经过无限多点。

最早应是《庄子天下篇》中,庄子提出的:“一尺之捶,日取其半,万世不竭。”

阿基里斯(Achilles)悖论阿基里斯是古希腊神话中善跑的英雄。在他和乌龟的竞赛中,乌龟在前面跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。因为在竞赛中,追者首先必须到达被追者的出发点,当阿基里斯追到乌龟的的起点时,乌龟已经又向前爬了一定的距离,于是,一个新的起点产生了;阿基里斯必须继续追,而当他追到乌龟这个新的起点时,乌龟又已经向前爬了一段距离,阿基里斯只能再追向那个更新的起点。就这样,乌龟会制造出无穷个起点,它总能在起点与自己之间制造出一个距离,不管这个距离有多小,但只要乌龟不停的奋力向前爬,阿基里斯就永远也追不上乌龟!

“乌龟“ 动得最慢的物体不会被动得最快的物体追上。由于追赶者首先应该达到被追者出发之点,此时被追者已经往前走了一段距离。因此被追者总是在追赶者前面。 ”

如柏拉图描述,芝诺说这样的悖论,是兴之所至的小玩笑。首先,巴门尼德编出这个悖论,用来嘲笑"数学派"所代表的毕达哥拉斯的" 1-0.999...>0"思想。然后,他又用这个悖论,嘲笑他的学生芝诺的"1-0.999...=0, 但1-0.999...>0"思想。最后,芝诺用这个悖论,反过来嘲笑巴门尼德的"1-0.999...=0, 或1-0.999...>0"思想。

飞矢不动悖论一支飞行的箭是静止的。

由于每一时刻这支箭都有其确定的位置因而是静止的,因此箭就不能处于运动状态。

游行队伍悖论首先假设在操场上,在一瞬间(一个最小时间单位)里,相对于观众席A,列队B、C将分别各向右和左移动一个距离单位。

□□□□ 观众席A

■■■■ 队列B……向右移动

▲▲▲▲ 队列C……向左移动

B、C两个列队开始移动,如下图所示相对于观众席A,B和C分别向右和左各移动了一个距离单位。

□□□□

■■■■

▲▲▲▲

而此时,对B而言C移动了两个距离单位。也就是,队列既可以在一瞬间(一个最小时间单位)里移动一个距离单位,也可以在半个最小时间单位里移动一个距离单位,这就产生了半个时间单位等于一个时间单位的矛盾。因此队列是移动不了的。

 
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