悖论|刘翔追不上乌龟?芝诺悖论图解

WW兄建了一个哲学读书群“雅典学园”,理想是将叶秀山先生主编的《西方哲学史(学术版)》全八卷读薄。都说哲学群难搞,但“雅典学园”集聚了众多哲学老师、学者以及专业人士和靠谱的哲学爱好者,在志愿者团队的认真而又专业的领读下,大家紧扣书本认真学习讨论,呈现了良好难得的哲学学习氛围。为此,哲学门特推出“雅典学园”专栏,作为“雅典学园”群的辅助阅读,希望哲友们喜欢。
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芝诺,古希腊数学、哲学家。他是埃利亚学派的著名哲学家巴门尼德的学生和朋友。芝诺从“ 多”和运动的假设出发,一共推出了40个各不相同的悖论。现存的芝诺悖论至少有8个,其中关于运动的4个悖论最为著名。
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直到19 世纪中叶,人们普遍认为芝诺悖论不过是一些诡辩。英国数学家罗素感慨的说:“在这个变化无常的世界上,死后得不到应有的评价的最典型例子莫过于埃利亚的芝诺了。他虽然发明了四个无限微妙无限深邃的悖论,后世的大批哲学家们却宣称他只不过是个聪明的骗子,而他的悖论只不过是一些诡辩。”
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芝诺在哲学上被亚里士多德誉为辩证法的发明人。黑格尔在他的《哲学史讲演录》中指出:“芝诺主要是客观地辩证地考察了运动”,并称芝诺是“辩证法的创始人”。
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以刘翔为例,乌龟在他前面100米跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。在竞赛中,追者首先必须到达被追者的出发点,当刘翔追到100米时,乌龟已经又向前爬了10米,于是,一个新的起点产生了;刘翔必须继续追,而当他追到乌龟爬的这10米时,乌龟又已经向前爬了1米……只要乌龟还在爬,刘翔永远也追不上乌龟!
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“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。”我们当然知道刘翔能够捉住海龟,跑步者肯定也能跑到终点。
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类似刘翔追上乌龟之类的追赶问题,我们可以用无穷数列的求和,或者简单建立起一个方程组就能算出所需要的时间,那么既然我们都算出了追赶所花的时间,我们还有什么理由说刘翔永远也追不上乌龟呢?
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问题出在这里:我们在这里有一个假定,那就是假定刘翔最终是追上了乌龟,才求出的那个时间。但是芝诺的悖论的实质在于要求我们证明为何能追上。而无穷个步骤是难以完成。
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悖论本身的逻辑并没有错,它之所以与实际相差甚远,在于这个芝诺与我们采取了不同的时间系统。人们习惯于将运动看做时间的连续函数,而芝诺的解释则采取了离散的时间系统。即无论将时间间隔取得再小,整个时间轴仍是由无限的时间点组成的。
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《庄子·天下篇》中也提到:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”
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飞矢不动:一根箭是不可能移动的,因为箭在其飞行过程中的任何瞬间都有固定位置,则可知一枝动的箭是所有不动的集合,所以可导出一根箭是不可能移动的。中国古代的名家惠施也提出过,“飞鸟之景,未尝动也”的类似说法。
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“飞矢不动”中的“矢”指的是弓箭中的箭。正常的射箭,只要箭离了弦,就能飞出去。但是,芝诺说,射出去的箭是不动的,因此是不能够到达另一个位置的。截取“飞矢”的每一个瞬间,它在空中都是“静止”的。既然每一个瞬间都是静止的,所有的瞬间加起来也应该是静止的,所以,“飞矢”是“不动”的。
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“飞矢不动”这个悖论最关键的地方,是所谓“瞬间”。理论上的物理学“瞬间”意思是时间长短为零。而在实际中,时间长短永远不可能为零。
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简单来说,“芝诺悖论”的错误就在于,他将无穷小彻底等同于零。无穷小等于零之后,再怎么相加、累积,最终的结果当然都是零,所以得出推论“飞矢”是“不动”的。但是,真正的概念是无穷小只是趋近于零,无穷个“趋近于零”的无穷小相加、累积之后,就会有一个确切的值。


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