颠覆你的世界观-芝诺悖论

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      第一次听到芝诺悖论是米老师说的,但是第一次听芝诺悖论是贵婷给我讲的。

      在原本的龟兔赛跑的基础上,从兔子开始追起,兔子永远都追不上乌龟,如何能够做到?原来计算方式是,卡时间。

      假设乌龟在兔子前面100米,兔子在后面追。方便计算,假设兔子的速度是10m/s,乌龟是1m/s;当兔子追完这100米的时候,卡,卡住时间。这10秒钟,乌龟爬了10米。然后兔子继续追这10米,然后兔子追上这10米,乌龟爬了1米。然后兔子追上这1米,乌龟爬了0.1米。兔子追上这0.1米。。。假设这么一直下去,不论乌龟每次爬的距离多短,也都是有一段距离的,而兔子必须超过这个距离,才能继续往下追。于是在微观的世界里,兔子是永远追不上乌龟的。

         乍听下去,非常有道理。但是活在宏观世界中,我们明白只要时间长,兔子就一定能够追上乌龟,什么时间呢,11秒,12秒。在11秒,兔子能跑110米,而乌龟爬11米+100米,而12秒兔子能跑120,而乌龟只能爬12米+原本的100米,在12秒的时候,兔子会超过乌龟。那么怎么能得出兔子永远追不到兔子呢。因为在微观的世界里,12秒这个秒永远到不了。前11秒也许很快就过去了,但是这12秒永远也不去,所以兔子永远也追不上乌龟。

        所以这个悖论在现实生活中,不会存在。因为,不论这1秒钟,是如何分的,如每次1/2,1/4,1/8,1/16这样不停的分下去,看着是能够分到永远,但是这些数加起来其实就只是1秒。很好理解,又不好理解。

        而另一个悖论,

飞矢不动

       设想一支飞行的箭。在每一时刻,它位于空间中的一个特定位置。由于时刻无持续时间,箭在每个时刻都没有时间而只能是静止的。鉴于整个运动期间只包含时刻,而每个时刻又只有静止的箭,所以芝诺断定,飞行的箭总是静止的,它不可能在运动。

      上述结论也适用于时刻有持续时间的情况。对于这种情况,时刻将是时间的最小单元。假设箭在这样一个时刻中运动了,那么它将在这个时刻的开始和结束位于空间的不同位置。这说明时刻具有一个起点和一个终点,从而至少包含两部分。但这明显与时刻是时间是的最小单元这一前提相矛盾。因此,即使时刻有持续时间,飞行的箭也不可能在运动。总之,飞矢不动。

        箭悖论的标准解决方案如下:箭在每个时刻都不动这一事实不能说明它是静止的。运动与时刻里发生什么无关,而是与时刻间发生什么有关。如果一个物体在相邻时刻在相同的位置,那么我们说它是静止的,反之它就是运动的。

       确实,不能因为你卡的每个时间点,我都不动,就不能说我静止的。可能我在每个时间点的间隔动了,而你却不可知。

游行队伍

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

▼▼▼▼队列C

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。

◆◆◆◆观众席A

▲▲▲▲队列B……向右移动

▼▼▼▼队列C……向左移动

      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。

       这个我其实不是很能理解,我知道B,C相对于观众A,一个最小时间单位内,只移动了1个距离的单位。也知道由于BC是分别向左,向右移动一个距离单位,所以B相对于C是向右移动了2个距离单位,而C相对于B是移动了2个距离单位。但是这2个距离单位,不应该说是1个时间单位内,走了2个距离单位,也不能说是半个时间单位内,走了1个距离单位。因为这两个距离单位是B,C都走了的,应该是(B+C)的距离单位/2,求个平均才对。就像B相对于A,也是(B+A)的距离单位/2,而C同理。只是因为A没有动,所以B+A=B。所以(B+C)的距离单位/2,那么也就是1个时间单位内走了1个距离单位。

      我主要不明白,为什么一个时间单位内移动1个距离和一个时间单位内移动半个距离就说明是动不了的?是怎么得出这个结论的?

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