飛矢不動(dòng)悖論
這是另一個(gè)以“運(yùn)動(dòng)皆假象”為立論中心的悖論,與二分法悖論相同。亞里士多德是這么描述它的:“當(dāng)物體靜止時(shí),其所占空間大小保持不變;若其移動(dòng)時(shí)的任一瞬間也總是占據(jù)相同大小的空間,則飛矢不動(dòng)?!?/p>
這是啥?請(qǐng)容我用更清晰易懂的方式來(lái)敘述。在每個(gè)瞬間,飛矢總是占據(jù)空間中某個(gè)特定位置,正如攝影快照捕捉到的影像。但如果我們只在某個(gè)特定的瞬間看到它,將無(wú)法分辨它是否為停留在同一位置靜止的箭。如何指出一支箭是否正在飛行?再加上,時(shí)間是由一連串連續(xù)的瞬間所構(gòu)成,每個(gè)瞬間箭都是靜止的,因此飛矢不動(dòng)。
矛盾的是,我們知道當(dāng)然有運(yùn)動(dòng)這種狀態(tài),而且飛矢確實(shí)在動(dòng)。那么芝諾的邏輯錯(cuò)誤出在哪里呢?我們可以將時(shí)間看成由一系列無(wú)窮短的“瞬間”所構(gòu)成,并且將這些“瞬間”想象成不可分割的最小時(shí)間單位。身為物理學(xué)家,我看得出芝諾的論點(diǎn)問(wèn)題出在哪里。如果這些不可分割的瞬間其時(shí)間長(zhǎng)度并非真正為零(亦即不是真正的快照),那么這支箭在每個(gè)瞬間的開(kāi)始與結(jié)束時(shí),就會(huì)位于略為不同的位置上,它就不能被當(dāng)成靜止。相反地,如果這些瞬間的歷時(shí)真的為零,那么不論經(jīng)歷多少個(gè)連續(xù)相鄰的瞬間,永遠(yuǎn)不可能加總出有限的時(shí)間間隔——我們可以將任意多個(gè)零相加,其總和依然是零。因此,芝諾指出有限時(shí)間間隔是由一系列連續(xù)相鄰的瞬間所構(gòu)成,此論點(diǎn)其實(shí)并不正確。
要讓這個(gè)悖論完全塵埃落定,有賴于物理學(xué)與數(shù)學(xué)的后續(xù)發(fā)展。更明確地說(shuō), 17世紀(jì)牛頓及其他數(shù)學(xué)家所發(fā)展出來(lái)的微積分,幫助我們理解如何加總微小的變化量來(lái)正確描述“變化”的概念,使芝諾天真的想法最終得以厘清。
然而,這個(gè)悖論卻有個(gè)出人意表的結(jié)局。 1977年,兩位德州大學(xué)的物理學(xué)家發(fā)表一篇令人驚訝的研究論文,指出我們對(duì)芝諾的飛矢不動(dòng)悖論或許太早下定論了。
他們分別是貝迪阿那·米斯拉與喬治·蘇達(dá)桑,論文題為《量子論中的芝諾悖論》(The Zeno's Paradox in Quantum Theory),激起全世界物理學(xué)家的興趣。
有些物理學(xué)家認(rèn)為他們的研究很蠢,另一些物理學(xué)家則趕緊做實(shí)驗(yàn)試圖驗(yàn)證他們的構(gòu)想。在進(jìn)一步詳細(xì)解釋之前,我想先說(shuō)明一些關(guān)于量子力學(xué)詭異又有趣的基本概念,在本書(shū)的現(xiàn)階段先給讀者一個(gè)交代。
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