芝諾悖論是古希臘哲學家芝諾提出的一組悖論。芝諾是一個很有學問,同時也很好玩的人(淘氣)。他如果在中國出生,估計很難大學畢業,隻能跟池子(脫口秀演員~)一樣,高中教室門外面站三年課,然後去講脫口秀糊口。
阿基裡斯,大家都知道。古希臘神話中的戰神。無論是力量,速度,耐力,格鬥技巧,都是巅峰級别的。一夜睡三女,第二天依然可以血染特洛伊的男人。芝諾就提出:在跑步比賽中,如果跑得最慢的烏龜一開始領先跑得最快的阿基裡斯,那麼烏龜永遠也不會被阿基裡斯追上。因為要想追到烏龜,阿基裡斯必須先到達烏龜現在的位置;而等阿基裡斯到了這個位置之後烏龜已經又前進了一段距離。如此下去,阿基裡斯永遠追不上烏龜。即芝諾悖論。
之是以稱之為悖論,就是因為,我們都知道結果,無論烏龜領先跑了多遠,阿基裡斯隻要有命在,并且在奔跑(速度大于烏龜),就一定會追上烏龜,并超過烏龜。
然而這裡,芝諾講阿基裡斯追不上烏龜,講的很有邏輯很有道理。這就形成了芝諾悖論。
現如今,我們回頭去看芝諾悖論,我們知道,芝諾悖論是存在漏洞的,它的成立缺少條件。加上條件就是:阿基裡斯在追上烏龜之前,烏龜永遠也不會被阿基裡斯追上。(好吧,我承認這是句廢話)。可是事實就是如此。
結合我們的知識,可以很容易得到,這是一個阿基裡斯和烏龜的相遇問題,因為阿基裡斯速度比烏龜快,是以在阿基裡斯追上烏龜那一時刻以後,阿基裡斯都會在烏龜前面。是以烏龜要想不會被阿基裡斯追上隻能加上一個假設,就是在阿基裡斯追上烏龜之前。
但是芝諾悖論的無限分割的思想,很開腦洞, 展現了極限的思想。因為烏龜允許領先一段距離,在阿基裡斯追逐烏龜的過程中。任一時刻,阿基裡斯的位置,都可以看成是阿基裡斯追逐烏龜的起點,也是烏龜曾經到達的階段性終點。按照此情況可以進行無限分割。
這樣,阿基裡斯奔跑,追趕烏龜的距離,可以被無線分割為n份,每一小段距離,我們認為是Δs,那麼阿基裡斯奔跑的距離s,可以表示為:
在阿基裡斯将要追上烏龜的時刻,
無限趨近于零,但是這是的阿基裡斯,終究沒有追上烏龜。
其實,在中國的古代,莊周早有記載。他曾言:一尺之棰,日取其半,萬世不竭。
在實際生活中,不用經曆萬世,有個十天半個月的,你再去分割棰,就已經小的不能再小了,那假如這一萬世都無限二分下去,早已經到了人肉眼不可能及的地步了,但是這是,棰确實可以再繼續二分,而且可以無限分割下去。
了解了這種無線分割的極限思想,就會明白無限趨近,并不是完全等于。隻是在我們生活中,為了活下去,我們不去計較的那麼清楚。
所謂的大小,都是相對的概念。大象相對螞蟻來說,很大很大;但是相對整個銀行系來說呢,大象又很小很小。一樣的道理。我們的銀河系,會不會是别人眼裡的大象和螞蟻呢?也許我們的銀河系,在外星人看來,隻是他們世界裡面的一個質子而已。可是我們知道,質子與質子之間的距離,那是多麼遙遠啊。
所謂的高階無窮小的概念,說的就是這個參照物的事兒。如果你一時了解不了,那麼你索性給他放大一萬億倍,或者更大的倍數,知道你能夠感覺為止。無論如何放大,a在b面前,永遠小的不值一提。因為他們是相除的關系。