阿基里斯是善跑的英雄吗(善跑健将阿基里斯为什么永远追不上乌龟)(1)

阿基里斯是《荷马史诗》中的善跑健将,但在芝诺眼里,他永远追不上慢吞吞的乌龟。

他的“阿龟赛跑”方案是这样的:让乌龟在阿基里斯前面1000米处,然后同时起跑。

假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍。

于是问题出来了:若阿基里斯跑了1000米,所用的时间为t,此时乌龟便领先他100米;当阿基里斯跑完下一个100米时,他所用的时间为t/10,乌龟仍然前于他10米;当阿基里斯跑完下一个10米时,他所用的时间为t/100,乌龟仍然前于他1米……

芝诺认为,阿基里斯能够继续逼近乌龟,但永远不可能追上它。

这就是著名的“芝诺悖论”,也叫“阿基里斯悖论”。

日常经验告诉我们,阿基里斯必然会追上并超过乌龟。这个实验简单易做,不要善跑健将阿基里斯出场,随便请一个腿脚正常的人,按照芝诺的赛跑规则,追上并超过乌龟也是轻而易举的事情。

可是仔细一听芝诺的分析,发现还真有几分道理。我们知道“芝诺悖论”明显是错的,可就是不知道错在哪里。

实质上,阿基里斯不能够追上乌龟,并不是因为芝诺的逻辑是错误的,而是因为从古至今,人们一直认为空间和时间是无限可分的,物体运动是连续的。如果时间和空间无限可分,那么物体的运动就是绝对连续的。由此看来,“阿基里斯永远都追不上乌龟”的论断是正确的。

现代物理学已经证明,时间和空间不可以无限分割,且有一个最小单位。这就是普朗克常量。时间和空间都有不可再分的最小单位,所以时空不是连续的,物体运动也不是连续的。

阿基里斯追乌龟的那些“步骤”并非无限多。当到达最小的时空单位时,物体运动是跃迁的,而非连续的。所以,在最微小的那一个时间里,阿基里斯和乌龟共同前进到了一个空间单位。就在此处,阿基里斯顺利超过了乌龟。

阿基里斯追龟的问题,之所以流传至今成“千年悖论”,就在于它已经深刻地触接到了时空是否无限可分的难题。

,