薛堯
【摘要】二分法悖論是將事物或者形成一分為二,永遠(yuǎn)取中間的一種做法或說法.這種說法從理論上來說是成立的,但是從事情的本身結(jié)果來說又是站不住腳跟的,就是一件事物或者路程,按這種說法永遠(yuǎn)沒有結(jié)果或者終點,但是事實是相悖的.
【關(guān)鍵詞】二分發(fā);數(shù)學(xué);悖論
二分法悖論是古希臘哲學(xué)家芝諾提出的著名悖論,這個悖論說,一個人從A地出發(fā)去往B地,他要先到達(dá)AB的中點,然后到達(dá)剩余路程的中點,接著再到達(dá)剩余路程的中點……依次下去無窮無盡,所以這個人永遠(yuǎn)無法到達(dá)B地.這是一個典型的悖論,在實際生活中肯定不存在,但是芝諾的推理似乎又是如此的雄辯有力,無任何的理論可駁.那么我們該如何去看待呢?
一、不同的角度呈現(xiàn)不同的真實
愛因斯坦曾經(jīng)說過,“真理可能不只是一種形態(tài),不同的角度呈現(xiàn)不同的真實”,就像在人嘴里十分好吃的水果,在小狗的嘴中可能并非如此.所以角度不同,事物呈現(xiàn)不同的真實,不應(yīng)該肯定一方完全否定另一方.
數(shù)學(xué)中我們學(xué)過分類討論的思想,這個方法可以解決“這個水果是否好吃”這個問題,同樣,我們也用分類討論思想思考二分法悖論.
二、考察二分法悖論
一個人從A地出發(fā)去往B地,他要先到達(dá)AB的中點,然后到達(dá)剩余路程的中點,接著再到達(dá)剩余路程的中點……,那么這個人是否可以到達(dá)B地?
這里我們默認(rèn)時間是均勻變化的,假設(shè)AB兩地的距離為1.
1.如果這個人是勻速運動,且速度為1,那么他從A到B所需要的總時間是12+122+123+...它等于1,所以他可以到達(dá)B地.
2.如果這個人不是勻速的,假設(shè)他從起點到達(dá)第一個中點所需要的時間,等于第一個中點到第二個中點所需要的時間,等于第二個中點到第四個中點等等,依次類推都等于1.我們知道,第n-1個中點到第n個中點的速度為vn=1n,所以當(dāng)n趨于無窮大時,速度為0,則這個人到不了B地.
從以上兩個例子可以看出,二分法悖論也并不是一概的都不能應(yīng)用于現(xiàn)實生活當(dāng)中,在一定的條件下它是可以應(yīng)用的,只不過它對于條件的要求非常的苛刻.所以說不管是任何事物他都會呈現(xiàn)多面性,在不同的角度用不同的方法去做,那么結(jié)果就有很大的差別性.
三、舉例再分析
通過以上的對比我們可以看出二分法悖論的特殊性,那么為了更清楚這兩個分類方式意義,我們再進(jìn)行一些討論.
1.第一種方式說明有些無窮問題是可以用有限值進(jìn)行度量的.
比如在幾何概型中,雖然基本事件是無限多個,但我們?nèi)钥梢杂脺y度來計算事件發(fā)生的概率.同樣,點P從數(shù)軸0點移動到3點,雖然經(jīng)過了無數(shù)個實數(shù),但點P的運動長度仍可以計算,因為運動長度是單位長度的3倍,所以我們稱P的運動長度為3.那么也就是說,點P的運動軌跡和長度都是一定的,無論你怎么去分,最后的結(jié)果都是一樣的.
結(jié)合這個例子,我們可以說,一個人從A地出發(fā)去往B地,在不減速的情況下,他是可以到達(dá)B地的,這件事情的完成,不論你是如何分步的.
2.第二種方式說明如果我們只考慮如何分步操作,有限事件也可以永遠(yuǎn)完成不了.
在幾何概型中,如果向正方形內(nèi)隨機(jī)投點,則點落在一條對角線上的概率為0,這里會有人覺得比較奇怪,覺得不是0.這個錯覺出現(xiàn)的主要原因是將數(shù)學(xué)上的抽象推理與生活中的實際狀況混為一談,數(shù)學(xué)是生產(chǎn)生活的抽象提升,不等同于生產(chǎn)生活的真實狀況,這種差別有時候不被放大,有時候會被放大,這時常會產(chǎn)生悖論,也就是說我們在現(xiàn)實生活的操控中,一個物體或者一件事物是允許出現(xiàn)單一性的,就像我剛才舉的例子投點的錯覺,那么在現(xiàn)實的操作中會不會出現(xiàn)所有的點都落在一條對角線上呢,其實答案應(yīng)該是肯定的,只不過概率較低罷了,但是通過大家的想象力去想想大家會認(rèn)為這種情況不會出現(xiàn),所以感覺他的概率為0,所以說這就是產(chǎn)生悖論的根由所在.
例如,在用自然數(shù)計數(shù)時,數(shù)學(xué)和實際是完全吻合的,沒有差別.當(dāng)我們計算長度,面積,體積時,數(shù)學(xué)和實際常有誤差,不過人們都能接受,不會引起悖論.也就是說,人們所能接受的誤差程度和計算結(jié)果和事實之間的誤差能夠得到大家的認(rèn)可,大家不去追究.那么當(dāng)誤差大的時候人們就不能夠接受了,但是計算的結(jié)果又是正確的,這個時候就會出現(xiàn)悖論.所以二分悖論在現(xiàn)在的數(shù)學(xué)領(lǐng)域還是能夠有所應(yīng)用的.
但是數(shù)學(xué)的發(fā)展已超出人們的想象,在很多數(shù)學(xué)領(lǐng)域中,人們的實際生活體驗和數(shù)學(xué)體驗混合在一起,出現(xiàn)悖論也是常有的事情了.
四、如何看待悖論
悖論經(jīng)常是在條件不明的情況下出現(xiàn)的,所以如果正確取舍條件,在特定的視角下,所謂的悖論就可以判斷真假了.
另外悖論經(jīng)常是混淆理論和實際而產(chǎn)生的,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派否認(rèn)無理數(shù)存在,羅素質(zhì)疑集合論基礎(chǔ),近代人質(zhì)疑微積分基礎(chǔ)都是因此而產(chǎn)生.