Nghịch lý zenon - Achilles và con rùa?

  1. Giáo dục

Trong 1 cái group mềnh tham gia có 1 bạn hỏi cách phản biện lại nghịch lý zenon bằng lập luận toán học với kiến thức toán cấp 3 (vì bạn kia đang học cấp 3). Lâu quá rồi nên mềnh cũng ko nhớ được là toán cấp 3 học đến đâu rồi nữa, bạn nào có ý tưởng gì về cái này ko?

https://cdn.noron.vn/2023/07/10/4227280081851940-1688952856.png

Nghịch lý zenon: "Trong một cuộc chạy đua, người chạy nhanh nhất không bao giờ có thể bắt kịp được kẻ chậm nhất. Kể từ khi xuất phát, người đuổi theo trước hết phải đến được điểm mà kẻ bị đuổi bắt đầu chạy. Do đó, kẻ chạy chậm hơn luôn dẫn đầu"

Có vẻ cái mệnh đề kia hơi rắc rối khó hiểu, ví dụ này có vẻ sẽ dễ hình dung hơn:

Achilles chạy đua với rùa. Ví dụ Achilles chấp rùa một đoạn 100 mét. Nếu chúng ta giả sử rằng mỗi tay đua đều bắt đầu chạy với một tốc độ không đổi (Achilles chạy rất nhanh và rùa rất chậm), thì sau một thời gian hữu hạn, Achilles sẽ chạy được 100 mét, tức anh ta đã đến được điểm xuất phát của con rùa. Nhưng trong thời gian này, con rùa cũng đã chạy được một quãng đường ngắn, ví dụ 10 mét. Sau đó Achilles lại tốn một khoảng thời gian nữa để chạy đến điểm cách 10 mét ấy, mà trong thời gian đó thì con rùa lại tiến xa hơn một chút nữa, và cứ như thế mãi. Vì vậy, bất cứ khi nào Achilles đến một vị trí mà con rùa đã đến, thì con rùa lại cách đó một đoạn.

Từ khóa: 

giáo dục

Do người chạy trước không thể dừng lại đúng chính xác điểm mà người chạy sau đã xuất phát (kể cả khi đã chạy nhanh hơn đc 1 vòng).

Do vậy có thể xem như họ không chạy thi với nhau mà là tự chạy trên con đường của mình. Ai finish trước là thắng.

Trả lời

Do người chạy trước không thể dừng lại đúng chính xác điểm mà người chạy sau đã xuất phát (kể cả khi đã chạy nhanh hơn đc 1 vòng).

Do vậy có thể xem như họ không chạy thi với nhau mà là tự chạy trên con đường của mình. Ai finish trước là thắng.

Nghịch lý Zenon diễn giải vậy hơi rắc rối :))

Giả sử vận tốc không đổi của con rùa: v_r và Achilles là v_a --> v_r rất nhỏ khi so sánh với v_a.

Giả sử d_0 = 100 là khoảng cách ban đầu của Achilles chấp con rùa 100m.

Mình giải lần lượt như sau, dựa vào giới hạn (cấp 3). Với mỗi bước lặp i, mình sẽ tính 2 con số: thơi gian Achilles chạy được để đuổi kịp rùa và quãng đường con rùa chạy được khi Achilles đuổi kịp lần lượt là t_i và d_i

+ t_1 = Quãng đường/ Vận tốc = 100/v_a, d_t1 = Vận tốc x Thời gian = 100/v_a * v_r

+ t_2 = 100 * v_r/(v_a^2 ) và d_t2 = 100 * (v_r)^2 / (v_a)^2

...

+ t_n = 100 * (v_r)^(n-1) /(v_a)^n và d_n = 100 * (v_r)^n / (v_a)^n

---> Khi n tiến đến vô cùng thì t_n và d_n bằng 0 (do v_r rất nhỏ khi so sánh với v_a). Từ đó Achilles có thể vượt mặt được con rùa.

Achilles và con rùa là hai điểm trên một cái dây curoa đang quay ak.hi
"Vì vậy, bất cứ khi nào Achilles đến một vị trí mà con rùa đã đến, thì con rùa lại cách đó một đoạn" => Vấn đề nằm ở đây
Kết luận này không dẫn đến kết luận "Achilles không bao giờ đuổi kịp con rùa"
Bởi vì muốn kết luận đó dẫn đến việc Achilles không bao giờ đuổi kịp con rùa cần phải thực hiện vô số phép tính (điều không thể).
Tuy nhiên có thể giải quyết bằng giới hạn hàm số. Khi đó ta có thể tính toán tổng của vô hạn phép tính dễ dàng, thì nó lại dẫn đến một kết luận khác. Đồng thời cũng một lần nữa khẳng định lại kết luận: "bất cứ khi nào Achilles đến một vị trí mà con rùa đã đến, thì con rùa lại cách đó một đoạn" dù là đúng nhưng không thể dẫn đến kết luận "Achilles không bao giờ đuổi kịp con rùa"