科學上有哪些著名的悖論?
記得以前看到教科書上有這么一句話“世界上沒有什么事情是絕對的”。但細品起來,這句話本身不就已經是絕對的了嗎?這就是典型的悖論問題。
接下來,我們聊聊其他幾種典型的悖論。
費米悖論物理學家費米別人討論飛碟和外星人的問題,他突然冒出的一句話“他們都在哪兒?”就成了經典的費米悖論,它的隱藏含義就是理論上人類能用100年飛遍銀河系,那么外星人只要早于人類100年出現,應該早就現身地球,但即使人類現在已經探測到了192光年的距離,依然沒有發現關于外星生物的任何蛛絲馬跡。
費米悖論與“光速恒定理論”以及“平行世界”理論,統稱為世界上3大可怕的理論,它們之所以可怕,是因為它們都和外星生命有一定的聯系。而費米悖論,在人們觀看了宇宙之大后,對其爭議就更加的劇烈了。因為當人們看到宇宙的廣袤無垠,相信在某一個宇宙深處有著像地球這樣的存在,因此也可能擁有像人類一樣的生物存在。我們并非唯一。
祖父悖論科學家們經常會思考回到過去的方法,但是祖父悖論的提出卻戳穿了時空穿越的因果佯謬,比如我要穿越回過去殺死我的祖父,那么祖父死了我就不存在,那我不存在又是誰殺了祖父呢?這顯然是個悖論,簡直細思極恐,在香蕉皮理論中就有提到。所以科學家解釋不了這一悖論,穿越回過去就是不可能的。
1992年霍金提出了《時序保護猜想》,認為“閉合類時曲線”是不可能的。你(和宇宙里其他的任何物質)此刻正在做的事在時間長廊上前進時,如果發生的比光慢,它將以正常的方式經歷時間(單向前進)。而在封閉的時間長廊里移動就像在叢林中沿著昨天回家的小徑散步那樣。霍金認為閉合類時曲線將產生“反饋”,它將破壞所有相關的東西。換句話說就是:時空特警規則。
猴子與打字機悖論這是一個針對進化論提出的悖論,科學家假設猴子隨意亂敲一臺打字機,只要給它足夠多的時間,肯定能敲出一部文學名著,但是奇怪的是恐龍生活在地球上2億年,卻還是沒有產生任何文明,猴子打字機悖論讓人不禁思考起進化過程,也同樣是一個細思極恐的理論。
缸中之腦“缸中之腦”是希拉里·普特南在《理性,真理與歷史》中提到的一個假象,假設一個人的腦子被邪惡科學家放入,裝滿營養液的缸中,神經被連接到了計算機,通過計算機的程序讓大腦處于一種一切正常的幻覺,就像自己還活著一樣,但是這一假設的基本問題就是“你如何擔保自己不是處于這一境地中呢?”,這一問不免讓人背后發涼。
與“缸中之腦”假想相似的最早記錄,是中國古代的“莊周夢蝶”。
《莊子·齊物論》記載:“昔者莊周夢為蝴蝶,栩栩然蝴蝶也,自喻適志與,不知周也。俄然覺,則戚戚然周也。不知周之夢為蝴蝶與,蝴蝶之夢為周與?。”就是說,從前,莊周夢見自己變成了蝴蝶,感到無限的自由舒暢,竟然忘記了自己是莊周。醒后驚惶地發現自己是莊周,卻又不知是莊周夢見自己變成了蝴蝶呢,還是蝴蝶夢見自己變成了莊周?這個看似荒謬的故事顯示了莊子不同凡俗的思維方式,以及其超越常人的精神與生命境界的思維。
二分法悖論古希臘的哲學家芝諾曾提出一個關于二分法的悖論問題,如果假設一個人從a地走到b地,那么他首先就要走到1/2的b點,也就是a和b的中心點,以此類推,繼續走到下一個中心點,也就是1/4處,這樣下去,就會得出一個讓人細思極恐的結論就是“一個行走的人永遠走不到目的地”,也就是運動是不可能的。
一種觀點認為,對一段有限的時空距離的無限分割可以最終完成,雖則沒有最后的中點,但在總體上,卻可以看成這個分割已經完成了。這種觀點在哲學上上叫作實無限的觀點。因為無限分割已經完成,所以物走過了所有的中點而到達了終點。而另一種觀點則認為,由于不存在最后一個中點,所以這種無限分割不能最后完成,它是一個永無止境的過程。這種觀點叫作潛無窮。因為沒有最后一個中點,所以物不能到達終點。簡單地說,如果時空的無限可分是實無限,物能到達終點。如果時空的無限可分是潛無限,物不能到達終點。
飛矢不動悖論古希臘數學家芝諾曾提出“箭在飛行的過程中的任何一個瞬間,都有暫時的位置,那么也就意味著這時的箭和不動是沒有區別的”,這就是飛矢不動悖論,如果瞬間是不可分割的,那么箭就不會動,如果箭動了,那么瞬間立刻就變的可以分割,由此得出了一個十分荒謬的結論,就是飛出的箭是不處于運動狀態的。
其實這個悖論也模糊了一個概念——“瞬間”。瞬間到底應該是一個極短但卻有長度的“時間段”——就像線段——呢?還是一個沒有長度——就像點——的“時刻”呢?一支箭飛行的過程是一大段有長度的時間段,所以它就算被分割的再細,其組成部分也應該是一段一段極小的時間段,而不是像點一樣的“時刻”。時間段是運動發生的必要條件,每一場運動都必定發生在一段時間中(不管它有多短)。但在某一時刻中卻不能談運動,而只能談位置。芝諾正是用“時刻”偷換了“瞬間”。
說謊者悖論在公元前6世紀,哲學家埃庇米尼得斯就說過一句很有名的話“我說的這句話是假的”,這就引出了一個明顯的矛盾,如果你認為他的話是真的,那么這句話就是無解的,矛盾的,這也是最古老的語言悖論。
孿生子佯謬這是一個有關狹義相對論中時間膨脹的思考,假設有一對孿生兄弟,一個登上太空旅行,另一個留在地球,那么從相對地球靜止的參考來看,當旅行的那個回來后,就會發現他比留在地球的兄弟更年輕,而從相對飛船的靜止參考來看,則地球上的更加年輕,所以按照狹義相對論,這兩種觀點都正確,但是很顯然這兩種觀點都不能同時正確。
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