话说公元前400多年,那时候,社会还很落后,人们还天真得很。
无论发生啥子事情,只要你能把里面的道理讲通了,大伙就会屁颠屁颠地信。
当时有个特别有名的数学家,叫芝诺。
芝诺平时吃饱没事儿干就喜欢找人耍嘴皮子。
有一天,芝诺在跟希腊的老百姓唠嗑“运动是啥”时,突然说了一句让人大跌眼镜的话。
他说:“阿基里斯跑不过乌龟!”
芝诺这话刚出口,现场就炸开了锅,因为他嘴里的阿基里斯可不是一个普通小角色!
他呀,那可是古希腊神话中的大英雄,被称为“特洛伊战争中最强、最勇敢的战士”,传说他打仗的本领特别高强,跑起来脚上就跟长了翅膀一样快。
那时候,阿基里斯可是全民运动偶像,但是你芝诺却说他跑不过一只乌龟?
在场的所有人一听,心里都不乐意了,马上要芝诺给大伙一个说法。
芝诺说,咋滴,您不信呐?那就让阿基里斯和乌龟比一场呗!
芝诺又说,这样吧,咱们先假设,阿基里斯跑起来速度是乌龟的十倍,乌龟跑得比阿基里斯慢,所以放放水,先让它爬100米。
等这人和乌龟都准备好了,比赛就可以开始了。
现在,头号种子选手阿基里斯正优哉游哉地站在起跑线上。
前面100米是不被看好的小乌龟,它摩拳擦掌、跃跃欲试。
“砰!”随着发令枪一响,乌龟飞快地跑了出去,向前大步迈去!
阿基里斯轻蔑一笑,脚底一蹬,也跟着跑了上去,“嗖”的一下子就跑完了前面100米。
但在这时候,阿基里斯发现,乌龟已经不在原地了!
原来它又爬出去10米了。
阿基里斯咬了咬牙,只能埋头继续向前冲刺!
当阿基里斯冲完这10米,一抬头,发现自己还是没有追上乌龟,因为它又抢先爬出了1米。
当阿基里斯再追完这1米,发现乌龟又又叒爬出了0.1米……
0.1米、0.01米、0.001米……
就这样,乌龟虽然速度很慢,但是它在向前爬的过程中,给阿基里斯创造了无数个新的起点,而且它总是能在阿基里斯赶到起点之前,抢先爬出一小段距离。
阿基里斯每次刚追完上一段距离,就要开始冲刺下一段距离。
而阿基里斯真正输就输在了:他和乌龟之间的差距虽然在不断缩小,但是永远不会消失。
也就是说,他俩之间的距离虽然在无限趋近于0,但是永远不会等于0。
只要乌龟四只脚丫划拉个不停,阿基里斯就永远只能看到它的屁股。
在场的所有人一听芝诺这么说,顿时就像打开了新世界的大门,都似懂非懂地挠了挠头,说:“嗯……好像是有那么一丢丢道理……”
要是只从逻辑角度来看,相信你也会觉得,芝诺说的好像真没错
因为我们每个人都习惯了把时间当成一个连续的整体,但是芝诺不一样,他故意把时间分割成无数个片段,而且在每一个片段里面,乌龟都赶在阿基里斯前头。
所以芝诺提出这个悖论后,当时一个能站出来打他脸的人都没有。
阿基里斯有苦说不出,只能盯着乌龟屁股,从一个全民偶像变成了千年老二。
就这样一直到1677年,牛顿和莱布尼茨创造出了微积分,人们学了微积分后才恍然大悟:哦~ 芝诺的悖论就是这里不对劲!
原来,在乌龟悖论里,芝诺只做了微分,而没有做积分,他把时间无限量细分了,但没有把细分后的片段再加起来。
我们单从逻辑角度来看,就难免会掉进他的圈套——认为阿基里斯真的永远追不上乌龟;但是从数学角度来看,这明显是不可能的事情。
我们假设阿基里斯的速度是10m/s,乌龟的速度是1m/s,乌龟在阿基里斯前面100m,只要列公式算一下就知道,阿基里斯会在100/9秒之后追上乌龟!
而且时间是匀速流动的,这100/9秒一定会流逝。
但是在乌龟悖论里,芝诺很聪明地把这100/9秒无限细分了。
芝诺这个做法,可以这么理解。
比如说,你坐在教室里,现在离下课还有1分钟,要熬过这1分钟,你得先熬过1/2分钟;要熬过这1/2分钟,你又得先熬过1/4分钟、熬过1/8分钟、1/16分钟……
1/4、1/8、1/16、1/32……
这样无限细分下去的话,你也永远逃不出煎熬、永远都听不到下课铃声了。
要真按这个逻辑来讲,那阿基里斯确实永远追不上乌龟了。
而这恰恰就是芝诺高明的地方,他总是能说服别人相信一些反常识的事情,因为他不仅是一个数学家,还是一个哲学家。
芝诺的乌龟虽然爬上了数学的跑道,可身上穿的却是哲学的马甲!

