芝诺悖论错在哪里
芝诺是古希腊著名的数学家,芝诺悖论错在哪里,哲学家。他以“芝诺悖论”而闻名于世。为了论证老师巴门尼德的“运动具有不可分性”的观点,他提出了“二分法悖论”与“阿基里斯追不上乌龟”等悖论。二分法悖论如下:
芝诺悖论错在哪里(芝诺的悖论的根本错误到底在哪里)
“一个人从A点走到B点,要先走完路程的1/2,再走完剩下总路程的1/2,再走完剩下的1/2……”如此循环下去,永远不能到终点。
我们先来解一下这个悖论:假设这个人走完第一个1/2的路程用的时间为t1,走完第二个1/2的路程用的时间为t2,走完第三个1/2的路程用的时间为t3,等等。那么这个人走完全程所用的时间应该是t1+t2+t3+……。因此,悖论所谓的“永远不能到终点”的“永远”,实际上就是指t1+t2+t3+……这个时间和为无穷大。也许古希腊的人认为无穷多个时间之和一定是无穷大,故而说永远不能抵达终点。事实上,用现代微积分理论,可以轻松算出t1+t2+t3+……这个时间和是一个有限数,即在有限时间内可达终点。于是悖论中的“永远不能抵达终点”之说就站不住脚了。换句话说,芝诺悖论可以用微积分理论给以解释——即这个人在有限时间内可以抵达终点,这与我们实际经验相一致。同样地,阿基里斯追不上乌龟的悖论也可以用微积分理论给以解释。
芝诺的悖论的根本错误到底在哪里
我记得芝诺悖论至少有三个,其中最熟悉的是龟兔赛跑悖论。说乌龟领先兔子100米,二者同时起跑,芝诺的结论是兔子将永远追不上乌龟。
芝诺给出的推理过程是,设定兔子的速度是V,乌龟的速度是v,V是v的10倍,那么当兔子跑到乌龟的起跑线时,乌龟将再次领先100÷V×v,以此推论下去将是个兔子无限缩小乌龟领先距离的过程。
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由100÷V×v不断推演,芝诺悖论错在哪里,得出的结论是一个无限小数,所以在数学上兔子也永远无法超越乌龟,结论显然是荒谬的!但数学家和哲学家终归会有办法解决这个问题。
传统方法解决芝诺悖论用的是极限思想,比如无限循环数0.9999999.....的极限是1,所以芝诺所说的无限循环缩减的距离是有尽头的,这也完美解释了为什么现实中兔子会追上乌龟的问题。
芝诺悖论
在公元前5世纪左右,古希腊的埃利亚学派有个数学家名叫芝诺,特别喜欢以悖论的方式阐述数学思想。据说当时一共提出了40多条悖论,可惜流传下来的也只有8个。
其中“追不上的乌龟”就是其中最著名的悖论之一。
其实人家原文说的可不是“你永远也追不上一只乌龟”,而是就连阿基里斯也追不上它。那阿基里斯是古希腊神话故事中特别擅长跑步的英雄,可比你跑得快多了[呲牙]。
假设阿基里斯要和乌龟赛跑,为了让比赛尽可能精彩,就先让乌龟跑出100米,然后阿基里斯在后面追。设定阿基里斯的速度是乌龟的10倍,看似很容易做到的事儿,在芝诺情境里,却是永远也追不上了。
他的逻辑是这样的:阿基里斯要追乌龟,总得把这落下的100米追上吧?但是你看,当他追上这100米来到乌龟的起点时,那只乌龟可是又往前爬了10米呢!现在乌龟在阿基里斯前面10米了,距离虽然更近了,但是阿基里斯想追上乌龟,总得达到它现在的位置吧?所以阿基里斯又继续往前跑了10米到了乌龟之前的位置,但是此时此刻乌龟却又在同一段时间里往前继续爬了1米......接下来的事情不用我说了吧,阿基里斯跑1米,芝诺悖论错在哪里,乌龟就跑0.1米;阿基里斯跑0.1米,乌龟就跑0.01米;阿基里斯跑0.01米,乌龟就跑0.001米......注意到什么问题没有?无论阿基里斯怎么跑,这只乌龟都在他的前面,哪怕0.00000000001米,芝诺悖论错在哪里,也是追不上的![捂脸]
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