阿基里斯是古希臘神話中的跑步健將,。假設(shè)他和烏龜賽跑,,他速度為烏龜?shù)?0倍,烏龜在前面10米出發(fā),,他在后面追,。芝諾可以證明,阿基里斯永遠不可能追上烏龜: 當阿基里斯追到10米時,烏龜已經(jīng)向前爬了1米,;而當他追過這1米時,烏龜又已經(jīng)向前爬了0.1米,,他只能再追向那個0.1米,。因為追趕者需要用一段時間才能達到被追者的出發(fā)點,,這段時間內(nèi)被追者已經(jīng)又往前走了一段距離,所以被追者總是在追趕者前面,。這樣,,阿基里斯就永遠也追不上烏龜,! 這個悖論的問題出在哪兒呢,?乍一看,其邏輯推理確實是無懈可擊的,,但實際上這個推理建立的基礎(chǔ)是:時間和空間是可以無限分割的,。因為芝諾將追趕的過程分成了無窮多個部分,,到后來阿基里斯與烏龜?shù)木嚯x無窮小,追上這段距離所需的 分成了無窮多個部分,,到后來阿基里斯與烏龜?shù)木嚯x無窮小,,追上這段距離所需的時間也無窮小,。如果時空真能無限分割,那么他就永遠也追不上,。 數(shù)學家們是這么解釋的:阿基里斯雖然需要追趕無窮多段路程,,每一段路程也需要一定時間,,但這無窮多個時間構(gòu)成的是收斂數(shù)列,,也就是說,這個無窮數(shù)列的總和是有限的,。假設(shè)阿基里斯速度是10米/秒,則這無窮多個時間的總和是10/9秒鐘,。 但是數(shù)學家們顯然回避了另一個問題,,就是阿基里斯如何在有限的時間里完成了這無窮多個過程?只要是無窮,,那就沒有盡頭,他怎么能一瞬間就完成呢,? 玄而又玄的無窮 事實上,,問題就出在這個無窮上!無窮大和無窮小都是數(shù)學中制造出來的很玄虛的概念,,很多悖論都是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,。為什么說無窮大和無窮小很玄虛呢,?我們來看看下面的例子。 正整數(shù)有無窮多個,,正整數(shù)的平方也有無窮多個: 那么到底是正整數(shù)多呢,還是他們的平方數(shù)多呢,?數(shù)學家們認為,,他們是一樣多的,,因為上下兩列數(shù)字建立了一一對應(yīng)關(guān)系。 可是從另一個角度看,,平方數(shù)明明只是正整數(shù)的一部分,平方數(shù)應(yīng)該遠遠少于正整數(shù)啊,。從這個角度來看,,平方數(shù)只和正整數(shù)中的一小部分建立了一一對應(yīng)關(guān)系,,看下表: 這兩個數(shù)列都包含無窮多個數(shù),也就是說他們的個數(shù)都是無窮大,,那么這兩個無窮大到底是什么關(guān)系呢?真是讓人困惑,。 無窮小也很玄虛,,無窮小到底是多小,?無窮小加無窮小是多少?無窮小乘無窮小呢,?都是無窮小嗎,?多少個無窮小相加才能不是無窮小呢,?恐怕誰也說不清楚,。 造成上述糊涂賬的原因就在于,無窮大和無窮小都是人們頭腦中想象出來的東西,,在真實世界中是不存在的,! 事實上,,人人都知道阿基里斯很快就能追上烏龜,既然如此,那就證明芝諾這個推理的基礎(chǔ)是錯的,,也就是說,他不能將追趕的過程分成無窮多個部分,,時間和空間是不能無限分割的,,或者說,時間和空間是不連續(xù)的,! |
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