16. 赛跑的乌龟

欢迎来到雅典人龟田径大赛的决赛现场,我是这场比赛的评论员芝诺。我要说这场比赛的结果已定,阿基里斯犯了严重的错误,他让乌龟塔奎因领先他100码起跑。让我解释一下。
塔奎因的战术是不断移动,不过速度很慢。如果阿基里斯要超过塔奎因,必须先抵达塔奎因起跑的地方,这要花上几秒的时间。但抵达时,塔奎因已经向前移动并领先了一小段距离。现在,如果阿基里斯要赶超塔奎因,就必须再次抵达塔奎因目前的位置。但是,等阿基里斯抵达时,塔奎因又再度往前移动并领先了一点儿。因此,为了赶超它,阿基里斯又必须再次赶到塔奎因目前的位置。而当阿基里斯开始追赶时,塔奎因又往前移动了。以此类推,你就能看到比赛的全过程。从逻辑与数学的角度看,阿基里斯永远都不可能赶上这只乌龟。
现在要在乌龟身上下注已经太晚了,因为他们已经在等待发令员下令,然后……起跑!阿基里斯越来越接近……接近……接近……阿基里斯超越了乌龟!我真不敢相信!这真是太神奇了!
资料来源:阿基里斯悖论,芝诺,生于公元前488年。

芝诺对阿基里斯为什么无法赶超乌龟的解释是一种悖论,因为它引导我们得出了两个无法相配的东西皆为真理。论证似乎证明阿基里斯无法超过乌龟,但是经验告诉我们,阿基里斯当然能超过乌龟。但不论是论证还是经验,似乎都没错。

有些人认为可以找出论证中的瑕疵。这种论证之所以成立,在于它假定时间与空间是持续的整体,可以被无限分割成越来越小的区块。它所仰赖的概念是比赛中总是存在乌龟移动一小段距离(不论多短)的空间长度(不论多小),以及阿基里斯抵达乌龟所在位置所需的时间长度(不管多短)。也许这个假设是错的。最后你都会在时间与空间中抵达某个无法再分割的点。

然而,这个论证只会创造出不同的悖论。这个观点的问题在于它主张最小的空间单位本质上不具外延性(长、高或宽),因为一旦具有外延性,就有可能进一步分割,而我们又会再次回到赛跑悖论。然而,明显具有外延性的空间如何由不具外延性的单位构成?时间也遭遇了同样的问题。如果最小的时间单位不具持续性,并因此无法进一步分割,时间做为一个整体怎会具有持续性?

因此,我们要面对的是悖论中的悖论:两个悖论看起来都很真实。但如果两者皆为真,将使仅有的两种可能性成为不可能。觉得混乱吗?别担心,这很正常。

寻找答案并不容易,解法需要相当复杂的数学演算,这或许是赛跑的乌龟给人的真正启发:运用基本逻辑进行的理论空想是认识宇宙基础本质的不可靠的向导。但这也是个发人深省的教训,因为我们总是仰赖基本逻辑找出论证中的矛盾与瑕疵。逻辑本身不会出错:用来解决这些悖论的复杂解法靠的是严守逻辑规则。真正难的是如何运用逻辑。

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