對“芝諾悖論”的思考

連江偉發表於2018-08-17

      背景介紹

         芝諾(埃利亞) (Zeno of Elea)約公元前490年生於義大利半島南部的埃利亞;約公元前425年卒。古希臘數學、哲學家。另以芝諾悖論著稱,即提出的一系列關於運動的不可分性的哲學悖論。由於量子的發現,這些悖論已經得到完善的解決。

         這些悖論由於被記錄在亞里士多德的《物理學》一書中而為後人所知。芝諾提出這些悖論是為了支援他老師巴門尼德關於“存在”不動、是一的學說。這些悖論中最著名的兩個是:“阿基里斯跑不過烏龜”和“飛矢不動”。這些方法可以用微積分(無限)的概念解釋,但還是無法用微積分解決,因為微積分原理存在的前提是存在廣延(如,有廣延的線段經過無限分割,還是由有廣延的線段組成,而不是由無廣延的點組成。),而芝諾悖論中既承認廣延,又強調無廣延的點。這些悖論之所以難以解決,是因為它集中強調後來笛卡爾和伽桑迪為代表的機械論的分歧點。

      悖論探討

         故事中,阿基里斯為表示公平,讓烏龜先跑100米,然後阿基里斯再和烏龜同時出發,追趕烏龜。假設阿基里斯每秒可以跑110米,烏龜每秒10米,那麼小學生都能算出來,阿基里斯將在1秒的時候追上烏龜。

         但是芝諾不這麼想,阿基里斯要想追上烏龜,怎麼也得先到達烏龜的起點吧,等阿基里斯到達烏龜的第一個起點,此時烏龜已經跑到下一個起點了,接著,阿基里斯需要到達烏龜的第二個起點,然後,烏龜又特麼跑到第三個起點了。如此一直重複下去,總是存在阿基里斯到達烏龜的前一個起點時,烏龜位於新的起點,這樣下去,阿基里斯永遠也不會追上烏龜,是不是很有道理?

         關於這個悖論的解釋,物理學和數學都給出了很多專業的解釋,我就不班門弄斧了。我只是說一下我對這個問題的理解,在很多人看來,可能根本就是錯誤的,但是沒關係,畢竟不是專業的,就當做讀後感看待吧。

         首先,芝諾時代是沒有極限概念的,但是應該有無限的概念吧。啥是無限呢,這個現代數學和物理理論應該也沒法講無限的細節描述清楚,阿基里斯追上烏龜的確需要經過無限次的追趕,或者經過無限個起點,但是經過無限個點需要無限長的時間麼?不需要吧。

         比如你向前走一步,你肯定是跨過了無數個點,如果硬要使用數學中的數軸來表示物理距離的話,雖然這麼做是有爭議的,因為物理點和數學點是兩個不同的概念,簡單說就是兩碼事。你一步跨出,經過無限個物理點,但是你只用了一秒的時間,也就是說經過無限的步驟和經過無限的時間不是等價的。

         用後來的極限概念來解釋的話,阿基里斯和烏龜之間的距離趨於無窮小,也就是極限為0,極限描述的是一個過程,而不是結果。換句話說說,極限是一種存在於理論中的東西,在現實世界中,並沒有極限的對映和表現,使用純理論的東西來解決現實問題,似乎是不太合適的,至少咋這個問題是是不合適的。

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