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数学史话之悖论大师芝诺

在毕达哥拉斯之后,古希腊又诞生了一位哲学家--巴门尼德,巴门尼德实际上也是一位受到毕达哥拉斯学派影响的哲学家,他提出了'存在'不动,是一的学说。不过我们今天要说的不是巴门尼德,而是他的学生,著名的悖论大师--芝诺。

巴门尼德

据说芝诺是一个自学成才的乡村孩子,后来才认识了巴门尼德,并且把巴门尼德的学说奉为圭臬。为了捍卫巴门尼德的学说,芝诺提出了著名的芝诺悖论,即运动悖论和多悖论,以表明运动和多是不可能的。

芝诺

芝诺的运动论辨全部来自亚里士多德在《物理学》中的转述,一共有四个:

1、二分法悖论。运动是不可能的,因为运动的物体在到达目的地之前必须到达路程的中间点,而在他到达中间点之前,他又必须到达路程的四分之一点,如此下去,没有穷尽。因此运动甚至永远不可能开始。

二分法悖论

2、阿喀琉斯追不上乌龟悖论。奔跑中的阿喀琉斯永远也不可能超过在他前面慢慢爬行的乌龟,因为他必须首先到达乌龟的出发点,而当他到达那一点时,乌龟又向前爬了,所以仍然在他前面。重复这个论点,我们很容易看到乌龟永远在前面。

阿喀琉斯追乌龟悖论

3、飞矢不动悖论。飞矢在任何瞬间都是既非静止也非运动的。如果瞬间是不可分的,箭就不可能运动,因为如果它动了,瞬间就立即可分了,但是时间是由瞬间组成的,如果箭在任意瞬间都是不动的,那么它在任何时间内也不能动,因此它总是保持静止。

飞矢不动悖论

4、运动场悖论。即一半的时间可以等于两倍的时间。这个问题稍微有点复杂,我们可以考虑有三行物体:

运动场悖论

其中的一行(A)静止,而其他两行B,C以等速向相反方向运动。当他们都在路程中的同一距离时,B通过A中的一个物体时,就将通过C中的两个物体,因此它通过A的时间是它通过C的时间的两倍,但B和C到达A的位置所需的时间相同,因此两倍的时间等于一半的时间。

四个论辨可分成两组,前两个假定时空是连续的,后两个假定时空是分立的,每组的第一个论证绝对运动不可能,第二个论证相对运动不可能。哲学史上大部分哲学家认为芝诺的结论是荒谬的,其论证有问题。不过,在不断检查其论证毛病的过程中,人们反倒发现了芝诺论辨的深刻之处。常常是人们自以为解决了芝诺悖论,不多久就又发现其实并没有解决。

19世纪下半叶以来,学者们开始重新研究芝诺。然而,迄今为止,学者们还找不出可靠的证据足以推翻芝诺悖论。比较一致的意见是:芝诺关于运动的悖论并不是简单地否认运动,芝诺责难'多'也不是简单地把两只羊说成一只羊。在这些悖论后面有着更深层的内涵。

芝诺时代已经过去二千四百多年了,但是围绕芝诺的争论还没有休止。芝诺的功绩在于把动和静、无限和有限、连续和离散的关系惹人注意地摆了出来,并进行了辩证的考察。同时芝诺在哲学上被亚里士多德誉为辩证法的发明人。

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