量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜

人類文明是地球上一朵璀璨的奇葩,古往今來,無數的文明成果在人類文明中熠熠生輝。幾千年前的古希臘是人類文明的起源地之一,而古希臘取得的文明成果也是不可小覷。一位名叫

芝諾的哲學家提出了令人匪夷所思的邏輯,而這一邏輯可以幫助我們進一步瞭解我們所處的世界。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


相信有不少人瞭解芝諾提出的阿基里斯悖論。阿基里斯是古希臘神話中一位跑步健將,芝諾讓阿基里斯和烏龜賽跑,但是規則由芝諾制定,芝諾讓烏龜在阿基里斯前1千米處,且讓烏龜的速度是阿基里斯速度的1/10,雙方同時起跑,最終芝諾認為阿基里斯永遠也無法追上烏龜。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


芝諾為什麼會認為無法追上烏龜呢?

芝諾給出的結論完全與事實相反,但他給出的解釋似乎又無懈可擊。

當阿基里斯追上原先相距的1千米時,烏龜已經跑了100米;而阿基里斯再次追上100米的時候,烏龜又跑了10米;即使阿基里斯再追10米的時候,此時烏龜仍然領先他1米的距離。這樣推理下去,阿基里斯只能無限接近烏龜卻永遠也無法超越烏龜。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


由此,芝諾認為即使是運動員也無法追上在他前面的烏龜

不過,當時的另外一位哲學家雖然無法指出這個說法的矛盾之處,但為了證明這個說法是錯誤的,還真的按照芝諾的規則試驗了一番,毫無疑問,人類完全可以超越在他面前的烏龜。

數學家怎麼看待這個問題?

隨著人類文明的進一步發展,阿基里斯悖論又被重新拿出來討論,數學家對這個問題有了新的看法。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


在數學家看來,芝諾將運動員追趕烏龜的過程劃分成了無數個部分,到最後運動員距離烏龜是無窮小,所以追趕烏龜的時間也是無窮小。在無窮多個追趕過程中有無窮多個時間,這無窮個時間是構成等比收斂數列的,將這些時間求和,就得出了運動員追趕烏龜所需要的時間。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


但是,數學家們很顯然規避了一個問題,那就是運動員如何在有限的時間內完成無窮多個過程的呢?既然是無窮,那就是沒有盡頭。

阿基里斯悖論的本質是什麼?

其實芝諾的解釋是建立在時間和空間都是可以無限分割的,而現代物理則認為時間和空間是不能無限分割的,我們處在一個量子化的世界。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


通俗的來講,以時間與空間為例,量子化就是將其分割到無法再分割的程度,而判斷標準要衡量各種因素。比如,數字的量子化要取整:1,2,3是量子化的;但是1,1.5,2.5則不是。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


時空是不連續的,這也意味著,人類實際上是在一個個微小單元中前進,但是因為時空間的間隔很小,所以我們無法察覺。因為空間和時間是不連續的,那麼可以推出物體運動也是不連續的,但實驗條件有限,科學家還無法驗證這個理論。


量子化世界:在芝諾的理論中,即便是運動員也不能跑過烏龜


我們回顧整個過程,雖然芝諾提出的邏輯是有缺陷的,但他促進了極限,微積分等學科的發展,所以科學的發展就是不斷的試錯,然後繼續前進。


分享到:


相關文章: