2.5龟兔赛跑悖论古希腊哲学家(数学家)Zeno提出关于运动的4个悖论
生活中简单悖论的例子
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生活中简单悖论的例子
悖论是指在逻辑上自相矛盾的事物或观点。
生活中有很多简单的悖论,下面是一些例子:1.赛跑中的“乌龟和兔子”悖论:这个悖论源于一个寓
言故事,讲述了一只乌龟和一只兔子之间的赛跑。
兔子开始跑得很快,但
是因为他太自信了,所以在半路上停下来休息。
乌龟则一直缓慢地前进,
最终赢得了比赛。
这个故事中的悖论在于,兔子明明比乌龟跑得快,但是
因为他的自信心和骄傲导致他输掉了比赛。
2.“鸡生蛋还是蛋生鸡”悖论:这个悖论源于一个古老的哲学问题,即鸡和蛋哪一个先存在。
如果我们认
为鸡先存在,那么鸡是从哪里来的呢?如果我们认为蛋先存在,那么蛋是
从哪里来的呢?这个问题没有一个明确的答案,因为它涉及到时间和因果
关系的问题。
3.“谎言和真话”悖论:这个悖论源于一个经典的逻辑问题,即如果一个人说“我现在说的是谎言”,那么他是在说真话还是谎言呢?
如果他说的是真话,那么他说的是谎言,这就是一个悖论。
如果他说的是
谎言,那么他说的是真话,这也是一个悖论。
4.“自指悖论”:这个悖论
源于一个自指的语句,即“这个语句是假的”。
如果这个语句是真的,那
么它所说的就是假的,这就是一个悖论。
如果这个语句是假的,那么它所
说的就是真的,这也是一个悖论。
这些悖论虽然看似简单,但是却涉及到
深刻的哲学和逻辑问题。
它们提醒我们在思考问题时要注意逻辑的严密性
和自相矛盾的可能性。
芝诺--四个经典的拟难
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Zeno's paradoxes摘要:芝诺(Zero of Elea,前490-425)是古希腊爱利亚学派的代表人,他提出的四个拟难——二分法、阿基里斯追龟、飞箭、运动场,客观上把微积分中的离散和连续的对立统一惹人注目地摆了出来,其中“二分法”和“阿基里斯追龟”涉及无穷运算中收敛的无穷级数和有限的问题;“飞箭”则是一个典型的导数问题,运动的物体在每一时刻不仅有速度,而且还有加速度等;“运动场”明显地同运动的两个相反的方向即正负概念有关。
下面则是四个拟难的详细介绍及分析。
二分法●追龟说‚一个跑得最快的人永远追不上一个跑得最慢的人,理由:因为追赶者首先必须跑到被追者的起跑点,因此走得慢的人永远领先。
‛阿基里斯(Achilles),古希腊奥运会中的一名长跑冠军。
即当阿基里斯到达乌龟的起跑点时,乌龟已经走在前面一小段路了,阿基里斯又必须赶过这一小段路,而乌龟又向前走了。
这样,阿基里斯可无限接近它,但不能追到它。
●飞箭静止说‚如果任何事物,当它是在一个和自己大小相同的空间里时(没有越出它),它是静止着。
如果位移的事物总是在‘现在’里占有这样一个空间,那么飞着的箭是不动的。
‛运动场悖论A A A A A A A AB B B B→B B B BC C C C←C C C CAAAA为一排静止物体,而BBBB和CCCC分别代表以相同速度作相反方向运动的物体,当第一个B到达最末一个C的同时,最末一个C也达到了第一个B,这时第一个C已经经过了所有的B,而第一个B只经过了所有的A中的一半,因为经过每个物体的时间是相等的,所以一半时间和整个时间相等。
分析:1.亚里士多德(Aristotle)批评芝诺在这里犯了错误“他主张一个事物不可能在有限的时间里通过无限的事物,或者分别地和无限的事物相接触。
须知长度和时间被说成是“无限的”有两种涵义,并且一般地说,一切连续事物被说成是“无限的”都有两种涵义:或分起来的无限,或延伸上的无限。
古希腊数学家芝诺提出的四大悖论
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古希腊数学家芝诺提出的四大悖论古希腊数学家芝诺提出的四大悖论(1)运动场问题(The dichotomy paradox)中的,又称为两分法悖论。
悖论的内容:因为一运动物体在到达目的地之前,必须先抵达距离目的地之一半的位置。
即:若要从A处到达B处,必须先到AB中点C,要到达C,又须先到达AC的中点D。
如此继续划分下去,所谓的“一半距离”数值将越来越小。
最后“一半距离”几乎可被视为零。
这就形成了某一物体若要从A移动到B,必须先停留在A的悖论。
这样一来,此物体将永远停留在初始位置,或者说物体初始运动所经过的距离近似0,以至这物体的运动几乎不能开始。
因此,我们得出了运动不可能开始的结论。
《庄子·天下篇》,庄子提出:“一尺之捶,日取其半,万世不竭。
”悖论的解释:此悖论在设立时有意忽略了一个事实,那就是从A到B 的“运动”必须是一个时间相关的概念而不仅仅是距离的概念。
也就是说如果运动的速度为0的时候这个悖论为真!但是一旦运动起来,必然有一个速度,速度等于经过的距离除以历经的时间。
什么时候速度为0呢?一种情况是距离为0,根本没有要动,另一种情况大家一般会忽略掉,就是经历的时间趋近于无限,不论距离多大,只要是一个固定值,那么速度就是0,于是悖论就成立了。
此悖论虽然没有提及时间,但是却故意掩盖了时间这个因素。
这同最小分割无关,因为在数学上,无限分割是成立的。
(2)飞矢不动悖论悖论内容:一根箭是不可能移动的,因为箭在其飞行过程中的任何瞬间都有固定位置,则可知一枝动的箭是所有不动的集合,所以可导出一根箭是不可能移动的。
中国古代的名家惠施也提出过,“飞鸟之景,未尝动也”的类似说法。
悖论提出过程:芝诺问他的学生“一支射出的箭是动的还是不动的?”,学生回答“那还用说,当然是动的。
”芝诺又问“确实是这样,在每个人的眼里它都是动的。
可是,这支箭在每一个瞬间里都有它的位置吗?学生回答“有的,老师。
”芝诺又一连串的问道,“在这一瞬间里,它占据的空间和它的体积一样吗?”“有确定的位置,又占据着和自身体积一样大小的空间。
芝诺悖论的认识
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芝诺悖论的认识引言芝诺悖论是古希腊哲学家芝诺提出的一系列悖论,它们挑战了我们对于时间、空间和无限的直觉和理解。
这些悖论引发了人们对于逻辑和数学的深度思考,对于哲学和数学领域的发展产生了重要影响。
芝诺悖论的概述芝诺悖论是一系列看似矛盾和荒谬的陈述,但却能通过推理得出合理的结论。
它们挑战了我们对于现实世界的感知和理解,引发了人们对于逻辑和数学的思考。
悖论一:亚基里斯与乌龟赛跑在这个悖论中,亚基里斯与乌龟进行一场赛跑。
乌龟比亚基里斯慢,但亚基里斯必须先给乌龟一个头脑的优势。
然而,根据芝诺的推理,亚基里斯将永远无法超过乌龟,因为每当亚基里斯到达乌龟之前,乌龟已经前进了一段距离。
悖论二:阿喀琉斯与乌龟赛跑这个悖论类似于前一个悖论,但加入了连续性的概念。
根据芝诺的推理,亚基里斯将永远无法超过乌龟,因为在每次追赶乌龟之前,他都必须先赶上乌龟前一刻的位置,而乌龟又会在这一刻前进一段距离。
悖论三:无限齐次线段这个悖论涉及到无限的概念。
根据芝诺的推理,如果我们有一个长度为1的线段,我们可以无限次地将其分成两半。
这意味着我们可以得到无限多个长度为1/2、1/4、1/8等的线段,而它们的总和应该是无限大。
然而,这与我们对于有限和无限的理解相矛盾。
悖论四:阿喀琉斯与乌龟的箭矢在这个悖论中,亚基里斯试图射中乌龟。
然而,根据芝诺的推理,箭矢在射中乌龟之前必须先到达射出箭矢的位置,而在那之前箭矢已经前进了一段距离。
这意味着箭矢永远无法射中乌龟。
芝诺悖论的意义和影响芝诺悖论挑战了我们对于时间、空间和无限的直觉和理解,引发了人们对于逻辑和数学的深度思考。
它们对于哲学和数学领域的发展产生了重要影响。
对于逻辑的影响芝诺悖论迫使人们重新审视逻辑的基础和推理的有效性。
它们揭示了一些常识和直觉可能会导致矛盾和荒谬的结论。
人们开始思考如何修正逻辑系统,以避免这些悖论的出现。
对于数学的影响芝诺悖论对于数学的发展也产生了重要影响。
它们引发了人们对于无限的思考,导致了对于无穷集合和无限序列的研究。
芝诺的四个悖论
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芝诺的四个悖论 Last revision date: 13 December 2020.3、芝诺的四个悖论第一个悖论是阿基里斯与乌龟悖论,希腊战士阿基里斯跟乌龟赛跑,乌龟说,如果它比阿基里斯先跑10米,那么阿基里斯永远都追不上它,因为只要阿基里斯跑了10米,这时乌龟就又多跑了几米,若阿基里斯再跑到乌龟曾经停留的点,乌龟一定又跑到阿基里斯前面去了;看似有理,但要怎么说明为何如此呢?第二个是二分法悖论,是说你永远不可能抵达终点,因为你为了抵达终点,必得先跑完全程的一半,而要跑到全程的一半,你又得跑完一半的一半……如此一来,你永远跑不到终点;甚至可以说你根本无法起跑,因为若要起跑一小段距离,你就得移动那一小段距离的一半,似乎永远无法开步跑?第三则是飞矢悖论,在任一时刻,飞矢会占据着与它同等长度的空间,就这个瞬间而言,飞矢可说是静止不动的;如果每一个“任一时刻”飞矢都静止不动,那么飞矢应该一直不动。
怎么可能如此?飞矢应该不断往前飞啊!第四是竞技场悖论,假设时间有最小不可分割的单位(这是自古以来的基本假设),现在有3辆车子,在单位时间内,一号车向左移一个车身,二号车不动,三号车向右移一个车身,于是一号和三号便相差两个车身,那么一号和三号车在过程中相差一个车身时,需要花费基本单位元时间的一半,但这与基本的单位时间假设相冲突。
林兹要阐释这四个芝诺悖论,所持的基本论点是,对运动中的物体而言,并没有所谓的“任一时刻会位于某个确定位置”,因为物体的位置会随时间不停地改变。
他解释道︰“这样想应该比较能够理解,无论时间间隔多么小,或者物体在某段时间间隔中运动得有多慢,它还是在运动状态中,位置还是不断在改变,因此,无论时间间隔有多短,运动物体没有所谓在任一时刻、某一瞬间拥有确定的相对位置这回事。
”从芝诺到牛顿乃至于今天的物理学家,在讨论运动的本质时,无不假设“运动中的物体之间具有确定的相对位置”,而林兹则认为,便是因为假设时间可以冻结在任一时刻,此时运动中的物体位在一个确定的位置上,因此芝诺悖论中那种不可能发生的情况才会成立。
十大烧脑哲学悖论
![十大烧脑哲学悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/36e4c9e6ac51f01dc281e53a580216fc700a5390.png)
十大烧脑哲学悖论哲学悖论是哲学领域中一种常见的逻辑困境,它们挑战着我们对于真理、时间、自由意志等重要问题的理解。
下面将介绍十大烧脑的哲学悖论。
一、拉塞尔悖论(Russell's Paradox)拉塞尔悖论是数学家和哲学家伯特兰·罗素于1901年提出的。
它提出了一个关于集合的问题:是否存在一个包含所有不包含自己的集合?这个悖论揭示了集合论的一些内在矛盾,对于数学哲学产生了深远的影响。
二、康德悖论(Kant's Antinomies)康德悖论是德国哲学家康德于1781年在《纯粹理性批判》中提出的。
它提出了四个对立的命题,分别是有限性与无限性、因果性与自由意志、必然性与偶然性以及存在性与非存在性。
这些对立命题无法同时成立,挑战了我们对于世界的认知。
三、佐罗斯特悖论(Zeno's Paradoxes)佐罗斯特悖论是古希腊哲学家佐罗斯特于公元前5世纪提出的。
他通过一系列悖论来质疑运动的连续性,如箭矢悖论和阿喀琉斯悖论。
这些悖论揭示了运动与时间的复杂关系,引发了对于无穷和无限的思考。
四、薛定谔猫悖论(Schrödinger's Cat Paradox)薛定谔猫悖论是量子物理学中的一个思想实验,由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出。
它描述了一个封闭的盒子中有一只猫,同时有一瓶放射性物质,如果物质衰变,猫将死亡;如果物质不衰变,猫将幸存。
根据量子力学的原理,猫在盒子中既是死亡又是幸存的,这个悖论挑战了我们对于现实世界的认识。
五、哥德尔不完全性定理(Gödel's Incompleteness Theorems)哥德尔不完全性定理是奥地利数学家哥德尔于1931年提出的。
它证明了任何一套包含基本算术的形式化系统都会存在未能被证明或证伪的命题。
这个定理揭示了数学的局限性,对于逻辑和形式系统有着深远的影响。
六、孟塞尔悖论(Münchhausen's Trilemma)孟塞尔悖论是德国哲学家汉斯·阿尔贝特·孟塞尔于1900年提出的。
芝诺曾提出四个运动的不可分性的哲学悖论有什么
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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.
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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.
二分法悖论:
这也是芝诺提出的一个悖论:当一个物体行进一段距离到达D,它必须首先到达距离D的二分之一,然后是四分之一、八分之一、十六分之一、以至可以无穷地划分下去.因此,这个物体永远也到达不了D.这些结论在实践中不存在,但是在逻辑上无可挑剔.
芝诺甚至认为:“不可能有从一地到另一地的运动,因为如果有这样的运动,就会有‘完善的无限’,而这是不可能的.”如果阿基里斯事实上在T时追上了乌龟,那么,“这是一种不合逻辑的现象,因而决不是真理,而仅仅是一种欺骗”.这就是说感官是不可靠的,没有逻辑可靠.
有人用物理语言描述这个问题说,在阿基里斯悖论中使用了两种不同的时间度量.一般度量方法是:假设阿基里斯与乌龟在开始时的距离为S,速度分别为V1和V2.当时间T=S/(V1-V2)时,阿基里斯就赶上了乌龟.
但是芝诺的测量方法不同:阿基里斯将逐次到达乌龟在前一次的出发点,这个时间为T'.对于任何T',可能无限缩短,但阿基里斯永远在乌龟的后面.关键是这个T'无法度量T=S/(V1-V2)以后的时间.
古代追逐问题 数学悖论
![古代追逐问题 数学悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/1f25e11ea7c30c22590102020740be1e650ecc06.png)
古代追逐问题数学悖论
在“龟兔赛跑”的寓言故事中,乌龟凭借着它的坚毅和耐力,赢过了轻敌的兔子。
那么如果乌龟和人赛跑时会是怎样的情景呢?关于此,科学界有过一个有趣的悖论,这便是公元前五世纪,出生在意大利半岛南部埃利亚的古希腊著名数学家、哲学家芝诺提出的著名的“阿基里斯悖论”。
阿基里斯悖论阿基里斯悖论指的是埃利亚学派哲学家芝诺提出的阿基里斯和乌龟赛跑,而只要乌龟先跑,阿基里斯是无论如何也追不上它的故事。
阿基里斯是海女神忒提斯和人间的国王珀琉斯所生之子,自出生时,他便被母亲浸入冥河,除了被母亲手指遮挡住的脚后跟外,全身都刀枪不入,他是古希腊最勇猛的勇士、最善跑的英雄,正是他在特洛伊战争中两次扭转了战局。
四个悖论
![四个悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/e32e4f721ed9ad51f01df228.png)
两分法•运动着的物体要达到终点,首先必须经过路途的一半,为此它又必须先走完这一半的一半,依此类推,以至无穷。
假如承认有运动,这运动着的物体连一个点也不能越过。
阿基里与龟•全希腊跑得最快的阿基里永远追不上慢慢爬行的乌龟。
因为,他要追上龟,首先就要到达龟所爬行的出发点,这时龟已经往前爬行了一段;当阿基里跑到龟的第二个出发点时,龟又爬行了一小段,阿基里又得赶上这一小段,以至无穷。
阿基里只能无限地接近,但永远不能赶上它。
所以,假如承认有运动,就得承认速度最快的赶不上速度最慢的。
飞矢不动飞着的箭在不同的时间处于不同的位置,甲时在A点,乙时在B点,在连续的时间中,箭相继地静止在一系列的点上。
既然是在某一点上,怎么能运动呢?运动实际上是一系列静止的总和。
运动场(一半等于一倍)•假定有三列物体,A列静止不动,B列与C列以相等的速度按相反方向运动(见图1)。
当B1通过A3,越过两个位置,到达与A4并列的位置时,由于C列是按相反方向同速运动的,所以B1在相同的时间里已通过C列的4个位置了(见图2)。
B越过C列物体的数目,要比它越过A列物体的数目多一倍。
因此,它用来越过C的时间要比它用来越过A的时间长一倍。
但是B和C用来走到A的位置的时间却相等。
一半的时间等于一倍的时间。
因此说一半等于一倍。
•A1A2A3A4•B4B3B2B1→•←C1C2C3C4•图1•A1A2A3A4•B4B3B2B1→•←C1C2C3C4•图2这四个悖论的结论是错误的,是形而上学的,但悖论本身在认识史、辩证法史、逻辑史和科学史上却有重要地位。
这四个悖论涉及到运动和时间、空间的关系以及极限和无限分割的问题,还接触到运动本身存在连续性与非连续性的矛盾,所以历来受到科学家和哲学家的重视。
古希腊哲学家芝诺德四大数学悖论
![古希腊哲学家芝诺德四大数学悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/1b3cb4162cc58bd63086bd2c.png)
古希腊哲学家芝诺德四大数学悖论古希腊哲学家芝诺的四大数学悖论 1,二分法悖论:任何一个物体要想由A点运动到B点,必须首先到达AB中点C,随后需要到达CB中点D,再随后要到达DB 中点E。
依此类推。
这个二分过程可以无限地进行下去,这样的中点有无限多个。
所以,该物体永远也到不了终点B。
不仅如此,我们会得出运动是不可能发生的,或者说这种旅行连开始都有困难。
因为在进行后半段路程之前,必须先完成前半段路程,而在此之前又必须先完成前1/4路程......因此,物体根本不能开始运动,因为它被道路无限分割阻碍着。
2,阿基里斯追龟悖论:如果让乌龟先行一段路程,那么阿基里斯将永远追不上乌龟。
乌龟先行了一段距离,阿基里斯为了赶上乌龟,必须要到达乌龟的出发点A。
但当阿基里斯到达A点时,乌龟已经向前进到了B点。
而当阿基里斯到达B点时,乌龟又已经到了B前面的C点...........依此类推,两者虽越来越接近,但阿基里斯永远落在乌龟的后面而追不上乌龟。
3、飞矢不动悖论:任何一个东西呆在一个地方那不叫运动,可是飞动着的箭在任何一个时刻不也是呆在一个地方吗,既然飞矢在任何一个时刻都能呆在一个地方,那飞矢当然是不动的。
4、运动场悖论: 芝诺提出这一悖论可能是针对时间存在着最小单位一说,现在的普朗克—惠勒时间 Planck-Wheeler time)。
对此,他做出如下论证:设想有三列实体,最初它们首尾对齐。
设想在最小时间单元内,C列不动,A列向左移动一位,B列向右移动一位。
相对B而言,A移动了两位。
就是说,我们应该有一个能让B相对于A移动一位的时间。
自然,这时间是单元时间的一半,但单元时间是假定不可分的,那么这两个时间就是相同的了,即最小时间单元与他的一半相等。
著名的芝诺悖论
![著名的芝诺悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/813367fd80c758f5f61fb7360b4c2e3f572725ac.png)
著名的芝诺悖论悖论是指逻辑学上可以同时推导或证明两个互相矛盾的命题或理论体系。
古希腊数学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。
其中最著名的、也最顽固难破的两个是“追乌龟”和“飞矢不动”悖论:追乌龟阿喀琉斯是古希腊神话中善跑的英雄。
在他和乌龟的竞赛中,他速度为乌龟十倍,乌龟在前面100米起跑,他在后面追,但他不可能追上乌龟。
因为在竞赛中,追者首先必须到达被追者的出发点,当阿喀琉斯追到100米时,乌龟已经又向前爬了10米,于是,一个新的起点产生了;阿喀琉斯必须继续追,而当他追到乌龟爬的这10米时,乌龟又已经向前爬了1米,阿喀琉斯只能再追向那个1米。
就这样,乌龟会制造出无穷个起点,它总能在起点与自己之间制造出一个距离,不管这个距离有多小,但只要乌龟不停地奋力向前爬,阿喀琉斯就永远也追不上乌龟!芝诺当然知道阿喀琉斯一定能追上和超过乌龟,但按照悖论的逻辑阿喀琉斯就永远也追不上乌龟的。
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。
但上述结论与事实相反,即射出的箭一定会到达终点的。
上述悖论据说在量子理论发现前,均未得到完善的解决。
芝诺的著作早已失传,亚里士多德在著作中关于芝诺悖论的引述及批评基本是权威的。
直到19 世纪中叶,人们普遍认为芝诺悖论不过是一些诡辩。
19世纪下半叶以来,学者们开始重新研究芝诺。
他们推测芝诺的理论在古代就没能得到完整的、正确的描述。
学者们对芝诺提出这些悖论的目的还不清楚,但认为,芝诺关于运动的悖论不是简单的否认运动,这些悖论后面有着更深的内涵。
芝诺的功绩在于把动和静的关系、无限和有限的关系、连续和离散的关系明确表述出来,并进行了辨证的考察。
在哲学上,黑格尔在他的哲学史演录中指出:“芝诺主要是客观的辨证的考察了运动,是辩证法的创始人”。
8个芝诺悖论
![8个芝诺悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/d8ef032b7f21af45b307e87101f69e314332faba.png)
8个芝诺悖论芝诺悖论指的是一系列希腊哲学家芝诺提出的几个关于无限、分割和运动的悖论。
这些悖论挑战了人们对逻辑和数学的普遍理解,并引发了无数思考和讨论。
下面将简要介绍八个著名的芝诺悖论。
1.阿喀琉斯与乌龟:这个悖论描述了一个赛跑场景,乌龟得先行10米,阿喀琉斯从起点开始追赶它。
尽管乌龟的速度较慢,但阿喀琉斯每次追及乌龟所用的时间也会越来越短。
然而,按照数学推理,阿喀琉斯似乎永远无法赶上乌龟,因为每次追及乌龟前都要走过一半的距离,而这一过程可以无限分割。
2.亚刚与乌龟:这个悖论与阿喀琉斯与乌龟类似,描述了一个亚刚与乌龟辩论数学问题的场景。
乌龟先声称亚刚错误,亚刚回应称他可以从第一个指称错的地方开始讲起。
然后乌龟指向亚刚的最开始的陈述,并声称亚刚又犯了一个错误。
这样的对话可以无限延伸下去,让人无法得到一个确定的结论。
3.拐角堆:这个悖论挑战了人们对数量的理解。
芝诺提出,如果你从一个角落不断堆积一个小石子,最终你会得到一个庞大的堆。
然而,当你只加入一颗石子时,它是否能改变一个区域的本质性质?这个问题引发了对于数量和界限的思考。
4.海峡:这个悖论描述了一艘船从一个海港到另一个海港的航行。
假设在航行过程中需要经过一个狭窄的海峡。
当船只通过海峡时,我们可以根据时间的不断分割来描述更精确的位置。
然而,在船通过海峡的瞬间,船只似乎既在海峡内又在海峡外,这引发了无限的矛盾。
5.两个相等的线段:这个悖论说明了无限分割的问题。
假设有两个长度相等的线段,你可以分割它们无数次。
然而,每次分割后,你得到的两个新线段不可能完全相等,即使它们的长度差距非常小。
这个问题引发了对于连续和离散的思考。
6.飞矢:这个悖论关注了运动的本质。
当我们观察一把飞出的箭矢时,我们可以对其位置进行快照,然后在下一时刻再次观察。
然而,根据芝诺的推理,瞬间拍下的照片只能代表这个瞬间箭矢的位置,而不是箭矢在运动中的姿态。
因此,箭矢似乎永远在不动,这与我们的感觉相矛盾。
数学悖论的例子
![数学悖论的例子](https://img.taocdn.com/s3/m/b324c98c27fff705cc1755270722192e45365832.png)
数学悖论的例子
以下是 8 条关于数学悖论的例子:
1. 龟兔赛跑悖论啊!就像兔子速度明明超级快,乌龟慢得要死,按常理兔子肯定能赢,可要是让乌龟先跑一段路,兔子再去追,神奇的是,从数学角度分析,兔子竟然永远追不上乌龟!你说这怪不怪?
2. 理发师悖论呀!说一个理发师只给那些不给自己理发的人理发,那他到底给不给自己理发呢?这可真是把人都绕晕了!
3. 芝诺悖论知道不?比如阿强要从 A 点走到 B 点,明明距离是固定的,但
按他的理论,阿强得先走到一半,再走到剩下的一半的一半,这样一直分下去,阿强永远也到不了 B 点,这不是很荒唐吗!
4. 说谎者悖论简直绝了!阿珍说“我现在说的这句话是谎话”,那她这句话到底是真是假呢?这不是让人抓狂么!
5. 集合悖论也很有意思呀!比如说有一个集合,它包含所有不包含自身的集合,那它包不包含它自己呢?哎呀,头都大了!
6. 硬币悖论懂吗?想象一下,把一枚硬币不停地翻转,正面之后肯定是反面,反面之后肯定是正面,那岂不是意味着它永远也停不下来了?这合理吗!
7. 祖父悖论也很神奇呢!要是阿明穿越回去杀了自己年轻的祖父,那阿明还会出生吗?这问题好棘手啊!
8. 无限旅馆悖论也超有趣!一个旅馆有无限个房间,而且都住满了人,这时又来了一个人,按照数学逻辑竟然还可以住下,难道房间还能凭空变出来?太不可思议了吧!
我觉得这些数学悖论真的是让人大开眼界,它们挑战着我们的常规思维,让我们对数学的奇妙之处有了更深的认识啊!。
古希腊数学家芝诺提出的运动不可分性的哲学悖论
![古希腊数学家芝诺提出的运动不可分性的哲学悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/d4af80b2daef5ef7ba0d3c78.png)
古希腊数学家芝诺提出的运动不可分性的哲学悖论古希腊数学家芝诺提出的运动不可分性的哲学悖论古希腊的数学家芝诺(Zeno of Elea)提出的一系列关于运动的不可分性的哲学悖论。
这些悖论由于被记录在亚里士多德的《物理学》一书中而为后人所知。
芝诺提出这些悖论是为了支持他老师巴门尼德[1]关于“存在”不动、是一的学说。
这些悖论中最著名的两个是:“阿喀琉斯跑不过乌龟”和“飞矢不动”。
这些方法现在可以用微积分(无限)的概念解释。
其实四大悖论的关键就是人们没有了解自然界的一个重要概念即“率”的概念。
讨论任何“变化”的问题的时候,忽略了变化发生的时候,另一个条件也在同时变化。
例如讨论距离的变化的时候,如果你只考虑长度的变化,而忽略了在长度变化时另一个条件“时间”必定也在变化。
这就是速率。
在速度变化时,有了加速度的概念。
加速度变化时,照样可以用加速度变化的多少和时间变化的多少来表示。
哲学是认识世界的方法和理论。
虽然我们一旦发现了率的概念,立刻就可以破解所谓“单一条件变化悖论”,但是悖论的意义就在于激发人们寻找世界真像的好奇心。
在这四大经典悖论中,我们发现世界的变化并不是单一条件独立变化的,而是多条件同时变化的,这是事实。
我们可以用距离除以时间来定义速度,但是速度本身是现实的独立的存在,而不依靠距离和时间。
利用距离和时间来表示,仅仅是人们用自己能够感知的概念来表示难以感知和表示的事物罢了。
比如我们天天坐汽车,但是我们难以直接感知汽车加速度的变化。
但是简单的公式就可以表明这个变化了。
[1] 爱利亚的巴门尼德(Παρμεν?δη?),公元前5世纪的古希腊哲学家,最重要的“前苏格拉底”哲学家之一。
生于爱利亚(?λ?α,位于现在意大利南部沿岸),主要著作是用韵文写成的《论自然》,如今只剩下残篇,他认为真实变动不居,世间的一切变化都是幻象,因此人不可凭感官来认识真实。
一道困绕人类达2500年之久的一道哲学悖论:“飞矢不动”悖论
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一道困绕人类达2500年之久的一道哲学悖论:“飞矢不动”悖论飞矢不动悖论是由2500年古希腊的数学家和哲学家芝诺提出来的四个关于运动不可能的哲学悖论中的一个,(最著名的一个悖论就是“飞毛腿追不上乌龟”),这个故事的原版是这样的:芝诺问他的学生:“一支射出的箭是动的还是不动的?”“那还用说,当然是动的。
”“确实是这样,在每个人的眼里它都是动的。
可是,这支箭在每一个瞬间里都有它的位置吗?”“有的,老师。
”“在这一瞬间里,它占据的空间和它的体积一样吗?”“有确定的位置,又占据着和自身体积一样大小的空间。
”“那么,在这一瞬间里,这支箭是动的,还是不动的?”“不动的,老师”“这一瞬间是不动的,那么其他瞬间呢?”“也是不动的,老师”“所以,射出去的箭是不动的.”以上就是飞矢不动传说中的原版.这个悖论的意思是说:一枝飞行中的箭在任何一个时刻里都会有一个确定的位置,占有和自身体积一样大小的空间,所以在这个位置上,它是静止的,如果箭在所有的时刻里都是静止的,则箭是不能运动的.这个悖论显然是与人们的常识观念严重违背,因此一提出来,便受到了无数哲学家的批判.然尔,哲学家们却不能从芝诺的逻辑中找出任何错误来,以至于无法解释:为什么处于运动中的物体在每个时刻里竟然是静止的?既然每一个时刻里都是静止的,那么它就不能处于运动的状态,但为什么现实的情况却与之相反?正是因为无法解释运动的本质问题,所以恩格思说:“运动本身就是矛盾;甚至简单的机械的位移之所以能够实现,也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方,既在同一个地方又不在同一个地方。
这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动”(《马克思恩格斯选集》第三卷第160页《反杜林论》)。
恩格斯在诠释机械运动同时,自身也陷入于逻辑矛盾之中,因为"物体在同一时间里既在一个地方又在另一个地方,既在同一个地方又不在同一个地方",这个论断本身就是矛盾的,就如同说“猫是动物而同时猫又不是动物”“李经理在北京的同时又不在北京”,这些都是逻辑上的混乱。
'Achilles希腊神话中的英雄追赶乌龟悖论
!['Achilles希腊神话中的英雄追赶乌龟悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/b36dc3dac1c708a1284a441d.png)
"Achilles (希腊神话中的英雄)追赶乌龟”悖论早在大约公元前 450 年,古希腊有一位名叫Zeno 的学者,曾提出若干个在数学发展史上产生过重大影响的悖论,"Achilles (希腊神话中的英雄)追赶乌龟”即是其中较为著名的一个。
设乌龟在Achilles 前面1S 米处向前爬行,Achilles 在后面追赶,当Achilles 用了1t 秒时间,跑完1S 米时,乌龟已向前爬了2S 米;当Achilles 再用2t 秒时间,跑完2S 米时,乌龟又向前爬了3S 米这样的过程可以一直继续下去,因此Achilles 永远也追不上乌龟。
显然,这一结论完全有悖于常识,是绝对荒谬的。
没有人会怀疑,Achilles 必将在T 秒时间内,跑了S 米后追上乌龟(T 和S 是常数)。
Zeno 的诡辩之处就在于把有限的时间T 〔或距离S )分割成无穷段12,,t t (或12,,S S ),然后一段一段地加以叙述,从而造成一种假象:这样“追一爬一追一爬”的过程将随时间的流逝而永无止境。
事实上,如果将用掉的时间12,,t t (或跑过的距离12,,S S )加起来,即12n t t t ++++(或12n S S S ++++),尽管相加的项有无限个,但它们的和却是有限数T (或S )。
换言之,经过时间T 秒, Achilles 跑完S 米后,他已经追上乌龟了。
解释:设乌龟的速度1v ()/m s 与Achilles 的速度2v ()/m s 之比为()12,01v q q v =<<。
Achilles 在乌龟后面()1S m 处开始追赶乌龟。
当Achilles 跑完()1S m 时,乌龟已向前爬了()21S qS m =;当Achilles 继续跑完()2S m 时,乌龟又向前爬了()231S q S m =,当Achilles 继续跑完()n S m 时,乌龟又向前爬了()11n n S q S m +=显然Achilles 要追赶上乌龟,必须跑完上述无限段路程12,,S S ,由于()2112111n n SS S S S q q q q++++=+++++=-, 即无限段路程的和是有限的,也就是说,当Achilles 跑完路程11S S m q=-(即经过了时间()12)1S T s q v =-,他已经追上了乌龟。
8个芝诺悖论
![8个芝诺悖论](https://img.taocdn.com/s3/m/e0253073ef06eff9aef8941ea76e58fafbb04576.png)
8个芝诺悖论芝诺悖论是哲学上的一类问题,由古希腊哲学家芝诺创立。
它们主要探讨一些看似合理的陈述却导致自相矛盾或不可理解的结果,挑战了我们对逻辑和数学的直觉。
本文将介绍8个著名的芝诺悖论,并对其进行分析和解释。
1.阿喀琉斯与乌龟赛跑悖论(Achilles and the Tortoise Paradox)这个悖论中,阿喀琉斯与乌龟赛跑,阿喀琉斯需要先走到乌龟的起点位置,乌龟则会相对较慢地往前爬。
但是,在乌龟爬行的过程中,阿喀琉斯还要等待乌龟前进一段距离,而这段距离可以被无限地分割,所以阿喀琉斯永远也无法赶超乌龟。
这个悖论挑战了无穷性和运动中连续性的概念。
2.箭与飞行悖论(Arrow Paradox)这个悖论思考了箭射出的瞬间,箭头在空中的位置。
在任何瞬间,箭头都是静止的,因为它只能在一个点上存在。
然而,在连续的瞬间中,箭头又从一个点瞬间移动到了下一个点。
因此,在运动中的瞬间,箭头既是静止的又在运动,这显然是不合理的。
3.亚刻西斯悖论(The Paradox of Achilles and theTortoise's Brother)这个悖论是阿喀琉斯与乌龟悖论的变体,乌龟的弟弟亚刻西斯也参加了赛跑。
与乌龟类似,亚刻西斯在比赛中也会相对较慢地前进。
在这个悖论中,亚刻西斯之所以可以在同样的情况下超过原本领先的阿喀琉斯,并不是因为他更快。
4.车轮悖论(The Wheel Paradox)这个悖论探讨了车轮上不同点的运动速度。
设想车轮在某一瞬间是静止的,那么车轮上的每个点都是静止的。
但实际上,车轮是在不断旋转的。
因此,车轮上的每个点在不断运动,这就产生了一个矛盾。
5.诅咒悖论(The Liar Paradox)这个悖论涉及到自指问题。
一个人说:“我正在说谎。
”如果他说的是真话,那么他正在说谎。
但如果他说的是谎话,那么他也在说谎。
无论是真话还是谎话,他都在说谎,这就产生了一个自相矛盾的陈述。
6.麦克马洪悖论(McMahon Paradox)这个悖论是关于两个非常相似的命题之间的矛盾。
数学龟兔赛跑谬论
![数学龟兔赛跑谬论](https://img.taocdn.com/s3/m/5eecdde1185f312b3169a45177232f60dccce776.png)
数学龟兔赛跑谬论数学上讲究的是准确性和精确度,但在现实生活中,却经常存在各种不确定因素和意外事件,这使得人们在处理问题时常常难以做到极致的准确性和精确度。
所以在现实中,我们经常遇到各种无法解决的问题,其中很多都是由于我们过度追求精确导致的。
数学中的龟兔赛跑谬论就是一个很好的例子。
这个谬论实际上是一个悖论:根据一般的逻辑思维,兔子比龟跑得快,但在这个问题中,却出现了龟跑得比兔子快的情况。
而这个谬论的核心是在于我们过度追求精确度,而忽略了问题的整体性和复杂性。
在数学龟兔赛跑问题中,我们通常会将兔子的速度设为x,龟子的速度设为y,赛程设为100米。
那么兔子和龟子分别要跑多长时间才能抵达终点呢?根据常识,兔子的速度快,所以应该先到终点,不妨假设兔子在t秒时到达终点。
那么,此时龟子跑的距离为yt米。
因为兔子和龟子同时到达终点,所以兔子在t秒内最多跑的距离应该等于龟子在t秒内跑过的距离加上100米,即xt=y(t+100)。
由此可得,t=y/(x-y/100),如果将x设为50m/s,y设为1m/s,那么可得到结果:t=100/49秒,也就是说按照这个速度,兔子只需要不到两秒就能到达终点。
而同样按照这个速度,龟子需要100秒才能到达终点。
这看上去完全符合常理。
但是实际上,这个结果却打破了常理。
从生物学的角度讲,龟跑得快的可能性微乎其微,几乎可以认为是不可能的。
但是,按照数学逻辑来看的话,这个结果确确实实是正确的。
因为在这个问题中,我们假设了兔子和龟子一直以这个速度继续跑下去,而忽略了中间可能会发生的意外事件。
这个假设在现实中显然是不成立的,因为生活中充满了各种意外和随机事件。
例如,兔子可能会突然停下来玩耍或吃东西,而龟子则可能会顺便吃起道边上的杂草,这些情况可能会使得龟子在跑步时赶超兔子。
所以,数学龟兔赛跑谬论的核心在于我们经常将理论当作现实,但理论和现实是不一样的。
在现实中,我们必须考虑更多的因素,而不仅仅是精确度和逻辑,因为现实总是不可预测和变幻莫测的。
初中数学背景知识92 芝诺悖论素材 人教新课标版
![初中数学背景知识92 芝诺悖论素材 人教新课标版](https://img.taocdn.com/s3/m/4728ba0581c758f5f71f67e8.png)
芝诺悖论现在人们广为流传的芝诺悖论﹝Zeno's Paradoxes﹞都是关于运动的,即(1)阿基里斯和乌龟赛跑;(2)两分法悖论;(3)飞矢不动;(4)运动场问题等。
其中「阿基里斯和乌龟赛跑」是最著名的一个。
乌龟和阿基里斯﹝Achilles﹞赛跑,乌龟提前跑了一段──不妨设为100米,而阿基里斯的速度比乌龟快得多──不妨设他的速度为乌龟的10倍,这样当阿基里斯跑了100米到乌龟的出发点时,乌龟向前跑了10米;当阿基里斯再追了这10米时,乌龟又向前跑了1米,……如此继续下去,因为追赶者必须首先到达被追赶者的原来位置,所以被追赶者总是在追赶者的前面,由此得出阿基里斯永远追不上乌龟。
这显然与人们在生活中的实际情况是不相符合的。
这些悖论是公元前五世纪古希腊的数学家兼哲学家齐诺﹝曾属于哥达华拉斯学派﹞提出的。
齐诺的原文已经失传,流传下来的是亚里士多德为批判他而作的引述。
由于对离散与连续的关系弄不清楚,在以后两千多年中无法证明悖论错在何处,其实对「阿基里斯和乌龟赛跑」这样的问题,现在的高中学生只须用无穷等比数列求和﹝公比的绝对值小于1﹞公式即可解答﹝a1为首项,R为公比﹞。
事实上,在追赶过程中,乌龟跑的总路程为;阿基里斯跑的总路程为由于故阿基里斯在离自己起点,=111.111……米处追上了乌龟。
古希腊人之所以被这个问题困惑了二千多年,主要是他们将运动中的无限过程与「无限时间」混为一谈,因为一个无限过程固然需要无限个时间段,但这无限个时间段之总和却可以是一个「有限值」。
这个问题说明了古希腊人已经发现了「无穷小量」与「很小的量」这两概念间的矛盾。
这个矛盾只有人们掌握了极限知识之后,才能真正地了解。
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2. 5 龟兔赛跑悖论
古希腊哲学家(数学家)Zeno 提出关于运动的4个悖论,是针对当时的对时空的两种对立观点:
1. 时空无限可分(故运动是连续的平稳的);
2. 时空由不可分的小段组成(故运动是不连续的,跳动的,象放电影似的)。
Zeno 的第二悖论:领先者无法被追上。
Zeno 原话:“Achilles (希腊的神行太保)追不上乌龟”。
演绎成如今的“龟兔赛跑悖论”:
设乌龟跑步速度50 m/分,兔子跑步速度100 m/分,乌龟领先100 m ,现赛跑开始。
兔子跑了100 m 追到乌龟的领先点,乌龟已经又领先50 m ,兔子再跑了50 m 追到乌龟的第二领先点,乌龟又领先25 m ,如此一直无限追下去,兔子永远追不上乌龟?
Zeno 的上述第二悖论是攻击“时空无限可分”的哲学观点的。
即:若时间无限可分,从而有限时间含无限段,无限段时间无法走完。
或者:若空间(长度)无限可分,从而有限空间含无限段,无限段无法走完。
事实上,兔子追了n 次后,
用时: 11111...2(1)222
n n n t -=+++=-(2)<,2n t →分钟, 行走距离:11001001100...200(1)(200)222
n n n s -=+++=-<,200n s →m 。
将2分钟时段分解成无限段:111{1,,...,,...}22
n -,每时段内追不上。
将200m 长度分解成无限段:1100100{100,,...,,...}22
n -,每段内追不上。
但跨过2分钟时间界限(或跨过200 m 的距离界限),兔子就追上乌龟了。
事实上,有限时间2分钟内可以跨越有限长度200 m 的无限可分的无限段。
Aristotle 在驳斥Zero 时也指出:无限性有两种意义:无限可分与无限宽广。
有限时间内是可以接触可分意义上无限的东西。
参考书:《古今数学思想》,第一册,P40-42. ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ 龟 兔 100m 150m 175m。